Наука

Хробаки з дистанційним керуванням можуть слідкувати за світлофорами

0

Вчені з Японії продемонстрували техніку, яка фактично дозволяє їм дистанційно контролювати рух черв’яків. Імплантувавши світлочутливі білки в організми, команда змогла змусити їх рухатися під зеленим світлом і зупинятися під ультрафіолетовим світлом. Організми повинні мати можливість реагувати на різні подразники в навколишньому середовищі, такі як світло або хімічні речовини, що допомагає їм знаходити їжу та уникати небезпек. Злом цієї сенсорної системи може дозволити нам створити дистанційно керованих «кіборгів» – наприклад, тарганами можна керувати шляхом електричної стимуляції їхніх антен, щоб вони інстинктивно відвертали від сприйманої перешкоди.

Для нового дослідження вчені з Університету Осаки Метрополітен використовували білки під назвою опсини як тригер. Ці білки чутливі до різних довжин хвиль світла та реагують, посилаючи сигнали, які можуть запускати інші неврологічні схеми, з якими вони пов’язані, поле, відоме як оптогенетика. Попередня робота з опсинами показала, що їх можна використовувати для відновлення зору сліпим мишам або модулювання болю у відповідь на світло.

У цьому випадку команда використовувала їх, щоб безпосередньо контролювати рухи C. elegans, крихітного хробака, який зазвичай використовується в лабораторних дослідженнях. У цих хробаків було імплантовано два опсини – один, який походить від комарів, помістили в сенсорні клітини, які змушують істоти звиватися від подразника, яким тут може бути світло. Другий опсин, отриманий з міног, чутливий до УФ-променів і був імплантований у моторні нейрони хробаків.

Разом це означало, що хробаки починали рухатися під дією зеленого світла та повністю зупинялися під ультрафіолетовим випромінюванням. Команда випробувала техніку та виявила, що вона може працювати знову і знову, вказуючи на те, що білки не руйнуються під час повторного впливу. Це вказує на те, що цю техніку можна використовувати для створення оптогенетичних сигнальних систем, які виконують різні функції під різними кольорами світла.

«Як комарів, так і опсини міноги, які ми використовували, є членами сімейства рецепторів, зв’язаних з G-білком (GPCR), які використовуються для сприйняття різних подразників, включаючи запах, смак, гормони та нейромедіатори, демонструючи, що ця система, яка використовує світло, може використовується для маніпулювання різними GPCR та їх подальшою внутрішньоклітинною сигналізацією та фізіологічними реакціями», – сказав професор Міцумаса Коянагі, провідний автор дослідження.

Трохи незрозуміло, до яких саме застосувань може призвести це дослідження, але команда каже, що це прорив у розумінні біології цих сенсорних систем і, зрештою, може призвести до відкриття нових ліків. Джерело

Comments

Comments are closed.