光遗传学技术应用于动物行为学研究新进展.PDF
·１６· 中国药理学通报 ＣｈｉｎｅｓｅＰｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｌｌｅｔｉｎ ２０１９Ｊａｎ；３５（１）：１６～９ 网络出版时间：２０１８－１２－１１１５：００ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／３４．１０８６．ｒ０９５１．０１２．ｈｔｍｌ 光遗传学技术应用于动物行为学研究的新进展 葛会香，高 云 （南昌大学基础医学院生理学教研室，江西 南昌 ３３０００６） ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１９７８．２０１９．０１．００５ 光遗传学技术是以病毒为载体，以分子生物学、病毒生 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１－１９７８（２０１９）０１－００１６－０４ 物学为手段，将合适的外源光敏感蛋白靶向导入特定活细胞 中国图书分类号：Ｒ０５；Ｒ３２２．８；Ｒ３１８；Ｒ３４１；Ｒ３９４３；Ｒ７４１； 中，用不同波长及强度的光源刺激光敏感蛋白，调控神经元 Ｒ７４９ 的活性，进而控制细胞乃至动物行为的开关。与传统的电生 摘要：光遗传学方法是近十年来在神经科学领域迅猛发展的 理刺激和药理学刺激相比，光遗传学技术特异性更强，灵敏 一项光控细胞新技术，此项技术也被称为是“２１世纪注定获 性更好，具有低毒性、快速精确、高度可逆等特点，其高时空 得诺贝尔奖的一项新技术”。该生物工程技术整合了光学、 分辨率几乎和在体神经细胞活动过程一样，可达到亚毫秒和 遗传学、计算机科学、基因工程、细胞生物学、电生理等众多 毫秒级。２００５年，标志着光遗传学技术发展的一篇论文出 学科。这项由多学科交叉应运而生的新型技术极大地推动 现在人们视野起，经历了从不被认可，到２０１０年，该技术入 了神经科学的发展，进而扩展到动物行为学、临床医学、分子 选ＮａｔｕｒｅＭｅｔｈｏｄｓ年度方法（ＭｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅＹｅａｒ）”，Ｓｃｉｅｎｃｅ 生物学、细胞生物学等众多领域。动物行为学是研究动物各 ［１］ 杂志“十年突破（ＢｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｓｏｆｔｈｅＤｅｃａｄｅ）” ，再到现 种行为的功能、机制、发展和进化的一门学科，对神经科学 在，光遗传学技术已被广泛应用于分子生物学、临床医学、神 的发展发挥了重要作用。该文介绍了光遗传学的具体过程 经科学等众多领域。动物行为学是研究动物各种行为的功 及特点，以及其在动物行为学研究中的应用，旨在对光遗传 能、机制、发展和进化的一门学科，对神经科学的发展发挥 学技术的新进展做一简要综述。 了重要作用。光遗传学技术极大推动了神经科学的发展，也 极大地弥补了电生理无法识别特定神经元的缺点，成为在多 关键词：光遗传学；动物行为学；光敏蛋白；神经科学；光纤； 领域、多学科被广泛应用的一项新技术，同时也被广泛应用 光刺激 于动物行为学研究。本文将就光遗传学的具体过程及特点， 以及其在动物行为学研究中的应用做一简要综述。 收稿日期：２０１８－０９－２０，修回日期：２０１８－１２－２２ １ 光遗传学步骤 基金项目：国家自然科学基金资助项目（Ｎ８１４６０１０６， １．１ 寻找合适的视蛋白 光敏感蛋白主要存在于单细胞微
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