光遗传学原理及运用.pdf

目录 光遗传学的定义和基本原理 光遗传学的基本操作 光遗传学的发展和研究内容 光遗传学的应用及实例 光遗传学：一项注定要获得诺贝尔奖的技术 大脑装上光控开关假想图 用于光与大脑研究的小鼠 光遗传学的定义和基本原理 遗传学 光学 光遗传 学 一、将光敏感的分子或光敏感的离子通道转移到神经细胞里面； 二、用光来照射这个神经细胞使神经细胞被激活或抑制。 光遗传学的定义和基本原理 光敏蛋白表达 光敏蛋白被光激活 视网膜中的光感受器细胞和视紫红质 光遗传学的定义和基本原理 盐视紫红质(NpHR) 通道视紫红质(ChR) 氯离子泵，氯离子 阳离子内流，引起 内流，引起超极化 去极化 视蛋白：实现 光开关的关键 部分 ，它充当 着离子通道或 细菌视紫红质(BR) 离子泵的角色 Ⅱ型视蛋白(optoXR) 必须偶联到一种转导蛋白 质子泵，质子外流 上才能实现对光反应。一 般用来调控信号通路。哺 ，引起超极化 乳动物视网膜上的视紫红 质就是此类蛋白。 光 敏 蛋 白 例 子 光 敏 蛋 白 工 作 原 理 动 图 光遗传学的基本操作 光遗传学 遗传操作 光学控制操作 病毒表达或转 光源 （激光/ LED 基因 ） 光纤、跳线等 操作步骤 病毒表达 Promoter： promoter opsin 广谱: Syn，Thy1 特异：CamK II, ChAT, GFAP, c-Fos 质粒 Cre/loxp系统：DIO+cre transgenic mice AAV病毒 pAAV-hSyn-Con/Fon