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Signalwege im Gehirn gezielt steuern
Ein RUB-Team hat sich lichtsensitive Proteine aus Nervenzellen des Auges zunutze gemacht, um damit gezielt Signalwege in den Zellen des Gehirns anzuschalten. Und zwar mit hoher zeitlicher Präzision.
Diese lichtempfindlichen Proteine, Melanopsine genannt, regulieren normalerweise bei Säugetieren die Tag-Nacht-Rhythmik. Je nachdem welches Melanopsin die Wissenschaftler verwendeten, konnten sie die Signalwege kurzzeitig oder dauerhaft aktivieren.
Unterschiedliche Reaktion auf blaues Licht
Denn Melanopsine von Mäusen und Menschen reagieren unterschiedlich auf Lichtstimulation. Kurze blaue Lichtpulse schalten das Maus-Melanopsin dauerhaft an, das menschliche Melanopsin aber nur kurzzeitig. Beide Proteine lassen sich durch gelbes Licht wieder abschalten.
Ihre Ergebnisse berichten Dr. Katharina Spoida, Dennis Eickelbeck, Prof. Dr. Stefan Herlitze und Dr. Olivia Masseck vom Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie und Neurobiologie gemeinsam mit Kollegen in der Zeitschrift „Current Biology“.
Das Fazit des Teams: Melanopsine eignen sich hervorragend als Grundlage für optogenetische Werkzeuge. In der Optogenetik koppeln Forscher lichtempfindliche Proteine durch genetische Manipulation an andere Proteine und erzeugen so zum Beispiel Nervenzellrezeptoren, die sich mit Licht steuern lassen.
8. April 2016
09.53 Uhr