当神经科学研究生西尔瓦娜·科纳曼第一次进入时冯张的实验室在麻省理工学院，可定制的dna结合域基于transcription-activator-like效应器(故事)作为基因工程应用的锚仍然是非常新的。现在，科纳曼和她的同事，包括张和马克·布里格姆，已经把这项技术提高到另一个水平，加入了他们借鉴的两种光敏成分——CRY2和CIB1拟南芥．其结果是光诱导转录效应体(LITEs)，设计用于结合特定的基因并打开或关闭它们，字面上是按(蓝色)光开关。张的团队设计了这些质粒现在可以在Addgene的存储库中找到用于培养和活脑组织中的神经元。“大脑是如此神奇和充满活力的器官，”科纳曼解释道。“它帮助我们适应环境中的影响。我们能够做出反应并学习。所有这些都需要基因进行动态调控。”
为了理解这在记忆形成或其他大脑功能中是如何工作的，Konermann需要工具以可逆的方式操纵大脑中特定基因的表达。而这正是lite现在所能实现的。在一个自然在介绍光遗传工具的论文中，Konermann和Zhang表示，他们可以将LITEs封装在病毒载体中，并通过基因将其定位到特定的细胞群体。188完整比分直播他们展示了使用lite来快速和显著地控制老鼠神经元和活老鼠大脑中的基因表达。LITE控制下的基因在光刺激后30分钟内就显示了转录的上升。在这些光遗传控制下，基因表达水平可靠地增加在体外是10到20倍。
一个灵活和模块化的光遗传学工具
研究人员还展示了LITE系统的灵活性，通过添加组蛋白修饰剂，通过表观遗传学改变基因表达。“我们想让人们证明特定的表观遗传修饰在基因组中的因果作用，”张说麻省理工学院的新闻稿．
在一篇自然新闻与观点Andreas Möglich和Peter Hegemann描述了新系统的几个优点:
“首先，隐色素2的光响应分子是广泛存在的发色团黄素腺嘌呤二核苷酸和甲基四氢叶酸。第二，转录的诱导发生在光照下的几分钟内。第三，反应可随光剂量分级，光收回后完全可逆。最后，由于光可以应用于非侵入性，它的使用并不局限于培养细胞，而是扩展到自由移动的动物，就像传统的光遗传工具一样。”
总之，研究人员将LITE系统应用于28个不同的基因，将其建立为“内源性细胞过程的光遗传控制的新模式”。LITE系统现在可以应用于揭示正常生物过程和疾病状态中的遗传和表观遗传因素。
虽然LITE质粒对任何对神经科学感兴趣的人都有明确的应用，但它们的使用绝不仅限于特定的模式生物或细胞类型。“这个工具非常灵活和模块化，”Konermann说。“转录激活物很容易扩展或与不同的效应物结合。我鼓励人们为了自己的需要而创造性地使用它们。”
Konermann说，她已经意识到一些研究小组正在利用新的光遗传学工具秀丽隐杆线虫而在疟原虫．对于那些确实想用lite来进行神经元转化的人，她提供了一个建议:制作AAV1上清液来节省时间。(详情可以找到在这里.）
所以，读者们，请告诉我们，你们将如何在LITE中发挥创意?
参考:
Silvana Konermann等人。哺乳动物内源性转录和表观遗传状态的光学控制自然．500,472 - 476(2013年8月22日)。
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