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Optogenetik

Englisch: optogenetics

1 Definition

Die Optogenetik ist eine Kombination genetischer und optischer Methoden um mit Licht spezifische Ereignisse in Zielzellen, Geweben oder Komplexen Lebewesen hervorzurufen.

2 Methode

Das Verfahren wurde 2002 erstmals für die Neurologie entwickelt, findet aber mittlerweile in modifizierter Form auch Einsatz in der Histologie sowie der Molekular- und Zellbiologie.

Bei der Methode wird das Genom von Zielzellen dahingehend verändert, dass bestimmte lichtsenssitive Fusionsproteine exprimiert werden, die unter Lichteinfluss ihre Funktionalität innerhalb von Millisekunden erhalten oder verlieren.

2.1 Channelrhodopsin (ChR2)

Ein Beispiel für einen optogenetischen Schalter auf molekularer Ebene ist das Channelrhodopsin. Dabei handelt es sich um ein modifiziertes Ionenkanal-Protein, welches durch Licht aktiviert werden kann. Somit lassen sich Zellen durch Lichtimpulse gezielt depolarisieren. Durch Fusion mit einem Fluoreszenzlabel können so durch Licht angeregte Axone und Synapsen im Gehirngewebe identifiziert werden.

Mit dieser Technik wurden bereits weitreichende neuronale Bahnen im Gehirn kartiert.

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