211service.com
Fra Labs: Bioteknologi
Mus med forbedret farvesyn
Mus konstrueret til at have en tredje fotoreceptor kan skelne flere farver end normale mus
Mus belønnes, hvis de korrekt vælger den farve, der adskiller sig fra de to andre. Kun mus med en ekstra fotoreceptor kan skelne bestemte farver.
Kilde: Fremkomsten af nyt farvesyn i mus udviklet til at udtrykke et menneskeligt keglefotopigment
Gerald H. Jacobs et al.
Videnskab 315 (5819): 1723-1725
Denne historie var en del af vores maj 2007-udgave
- Se resten af problemet
- Abonner
Resultater: Forskere fra Johns Hopkins University og University of California, Santa Barbara, brugte genteknologi til at avle mus, der har tre slags fotoreceptorer, som mennesker gør, i stedet for to, som mus normalt gør. Efter længere tids træning var musene i stand til at skelne farver, som normale mus ikke kunne.
Hvorfor det er vigtigt: Da resultatet kun krævede genetisk inducerede ændringer af fotoreceptorerne og ingen justering af de underliggende neurale kredsløb, tyder resultaterne på, at sansesystemet er meget plastisk og kan lære at bruge helt ny information. Dette kunne forklare, hvordan primater, de eneste dyr med trikromatisk farvesyn, udviklede deres farvesansende evner. Primater kan have draget fordel af den ekstra visuelle information, som en ny fotoreceptor giver uden at udvikle specialiserede ledninger i hjernen.
Metoder: Forskere konstruerede mus til at udtrykke genet for et fotosansende protein, der kan detektere rødt lys, som mus normalt ikke kan skelne fra grønt. I adfærdsmæssige tests blev musene vist tre cirkler af farvet lys - to af samme farve og en af en anden farve, der kan skelnes for mennesker, men ikke for normale mus. Efter intensiv træning, hvor musene blev belønnet for at vælge den anden farve, fandt forskerne ud af, at mus med den ekstra sensor kunne skelne farverne fra hinanden, mens deres normale modstykker ikke kunne.
Næste skridt: Forskere planlægger at undersøge, hvordan det visuelle system i de konstruerede mus tilpassede sig til at udnytte den nye information.
Bakterier lavet til at høste lys
Et sæt gener fundet i marine mikroorganismer kan give almindelige bakterier evnen til at generere energi fra lys
Kilde: Proteorhodopsin fotosystem genekspression muliggør fotophosphorylering i en heterolog vært
Edward F. DeLong et al.
Proceedings of the National Academy of Sciences 104 (13): 5590-5595
Resultater: Den almindelige bakterie E coli kan omdannes til en lys-høstende organisme i et enkelt genetisk trin. MIT-forskere ændrede E coli genomet til at inkludere en række DNA fundet i marine mikroorganismer, der kan generere energi fra lys. De resulterende bakterier syntetiserede alle de nødvendige komponenter for at duplikere denne bedrift og samlede dem i cellemembranen.
Hvorfor det er vigtigt: Den genetisk modificerede E coli , som normalt ville få deres energi fra organiske forbindelser som sukkerarter, var i stand til at skifte til en kost med sollys. Lignende ændringer kan føre til bakterier, der mere effektivt producerer biobrændstoffer, lægemidler og andre kemikalier, da de kunne bruge flere af deres kulstoffødekilder som materiale til bioprodukter i stedet for at brænde dem til energi.
Resultaterne kaster også lys over mikrobiel evolution. Forskere havde tidligere fundet ud af, at generne for lys-høstsystemet, som ofte findes samlet i genomet, ofte byttes mellem forskellige mikroorganismer i havet. Det faktum, at en enkelt genetisk overførsel kan give celler alle de gener, de har brug for for at høste energi fra lys, hjælper med at forklare, hvordan denne kapacitet kunne rejse så vidt. (Mekanismen til at omdanne lys til energi beskrevet her, som blev opdaget for blot et par år siden, er forskellig fra klorofyl-baseret fotosyntese.)
Metoder: Generne indsat i E coli satte dem i stand til at syntetisere to proteiner: proteorhodopsin, som ligner et protein, der findes i den menneskelige nethinde, og retinal, et lysfølsomt molekyle, der binder til proteorhodopsin. Når proteorhodopsin er bundet til retinal og ramt med lys, pumper det positivt ladede protoner hen over cellemembranen. Det skaber en elektrisk gradient, der fungerer som en energikilde.
Næste skridt: Forskerne arbejder nu på måder at øge de modificerede bakteriers evne til at høste og bruge energi fra lys.