A+
A-
Işık terapisinde yeni bir keşif: İndigo iyon kanalı
Yayınlanma:
Bağlantıyı Kopyala
Protein duvarları olan, içinden yüklü atomların geçtiği biyolojik bariyerlerin üzerinde bulunan kanallara iyon kanalları denir. Bilim insanları, bugüne kadar keşfedilen herhangi bir iyon kanalını çalıştırmak için kullanılabilecek en kısa dalga boyu olan indigo mavisi ışıkla açılıp kapatılabilen yeni bir iyon kanalı keşfettiler.
Kanalrodopsinler (ChRs), yüklü atomların (iyonların) seçici geçişine izin veren ve üzerlerine belirli dalga boylarında ışığın verilmesi ile açılıp kapanabilen yeşil alglerde bulunan iyon kanallarıdır. ChR'lerin keşfi, nörobilimde, optogenetikte (hücresel ve genetik işlevleri modüle etmek için ışığın uygulanması), körlükten Alzheimer’a ışık terapisi yoluyla hastalıkları iyileştirmeyi amaçlayan yeni bir araştırma alanı açmıştır.
KARA YOSUNU TÜRÜ
Japonya Nagoya Teknoloji Enstitüsü ve Hindistan Jawaharlal Nehru Üniversitesi bilim insanları, Klebsormidium nitens adlı kara yosunu türünden KnChR adını verdikleri yeni ChR'nin karakterizasyonunu belirlediler. Araştırma Nature's Communications Biology dergisinde "Sitoplazmik kısımdaki özel kalıntılar, Klebsormidium nitensde kanalrodopsinin foto-akım kinetiğini modüle eder" başlığıyla yayımlandı.
Japonya Nagoya Teknoloji Enstitüsü, Yaşam Bilimi ve Uygulamalı Kimya Bölümü profesörü Hideki Kandori, ışığa duyarlı olduğu bilindiği için bu algı seçtiklerini, ancak fotoreseptör kısmının henüz tanımlanmadığını belirtti.
Araştırmacılar, KnChR'nin özelliklerini araştırmak için kapsamlı genetik ve elektrofizyolojik deneyler yaptılar. ChR kanal gözeneğini oluşturan yedi tane membranı geçen bölgeden ve kanalın kapanma hızını belirleyen bir karboksil terminal kısmından oluştuğunu bildirdiler. Araştırmacılar, karboksil terminal bağlanma alanının çeşitli uzunluklarda kırpılmasının kanalın açık kalma durumunu 10 kat arttırdığını rapor ettiler.
Bilinen tüm kanal resptörleri büyük bir sitoplazmik alana sahiptir. Kandori, “Şu anda bilinen tüm kanalrodopsinler, işlevi belirsiz olan büyük bir sitoplazmik alan içerirler. KnChR'nin sitoplazmik alanının iyon kanalı özelliklerini modüle ettiğini gösterdik” dedi. Araştırmacılar, ayrıca sitoplazmik alanda üretilen ışık akımlarının özelliklerinde önemli bir rol oynayan iki arginin amino asit kalıntısını (R287 ve R291) tanımladılar.
YENİ BİR ALAN AÇTI
Araştırmacılar, KnChR'nin 430 nm ve 460 nm'de maksimum hassasiyet sergilediğini ve bunun onu bugüne kadar keşfedilen "en mavi" ChR haline getirdiğini bildirdi. Bu durum, ChR'lerde renk ayarının moleküler mekanizmasını çalışmak için bilim insanlarına yeni bir prototip sunuyor.
Araştırmada bulunan Doç. Satoshi Tsunoda, KnChR’nin, optogenetik araç setini, özellikle kısa dalga boyu uyarımı gerektiğinde ikili ışık uygulamaları için genişleteceğine dikkat çekti.
Araştırmacılar, KnChR'nin belirli uyarma parametreleri gerektiren biyolojik sistemlerde yardımcı olacağından eminler. KnChR, nöronal ve kas hücresi aktivitelerinin manipülasyonu gibi bir organizmanın biyolojik fonksiyonlarının hedefli manipülasyonunda uygulanabilir. Bu aydınlatıcı teknolojinin gerçek dünyadaki uygulamaları bizi körlük ve Alzheimer hastalığı için invazif olmayan tedavilerin keşfine bir adım daha yaklaştırabilir.
Özgün içerik:
