اپوتوژنتیک

تاکنون پیشرفت های فراوانی در زمینه درمان صورت گرفته است. اما همچنان درمان و ترمیم بافت مغز یکی از دشوارترین عمل ها برای محققان می باشد. اپتوژنتیک یکی از تکنیک های نوین در زمینه مطالعه و بررسی سلول ها در بافت های زنده می باشد. این تکنیک ترکیبی از دو علم اپتیک و ژنتیک می باشد. اپتوژنتیک در واقع دستور انجام دادن یا ندادن یک عمل خاص را به سلول می دهد. اپتوژنتیک با استفاده از روش های دستکاری ژنتیکی و بیان پروتئین های وابسته به نور که اپسین نام دارند امکان فعال یا غیرفعال شدن عملکرد سلول را فراهم می کند. اپسین ها به دلیل ساختار ویژه خود توانایی تغییر در ساختار پروتئین را دارا می-باشند. پس از تغییر در ساختار پروتئین امکان عبور یون ها از غشای پروتئین فراهم می گردد. محرک های اپتوژنتیکی انواع مختلفی دارند. channelrhodopsin، archaerhodopsin و halorhodopsin سه مورد از محرک های اپتوژنتیکی می باشند. سنسور-های اپتوژنتیکی تغییر مقدار عواملی مانند کلسیم، کلراید می توانند اندازه گیری کنند. اپتوژنتیک در سه قسمت پروتئین های فعال شده توسط نور، روش انتقال ژن پروتئین ها به سلول ها و روش های انتقال نور مورد بررسی قرار می گیرد. پروتئین های فعال شده توسط نور هنگامی که در معرض برخی طول موج های مشخص قرار می گیرند، تغییراتی در ساختارشان ایجاد می شود که امکان عبور یون ها از آن ها فراهم می گردد. پروتئین های فعال شده توسط نور اپسین ها نام دارند. اپسین ها به دو گروه اپسین های میکروبی و اپسین های مهره داران طبقه بندی می شوند. آرچیورودپسین، هالورودوپسین و باکتریورودپسین از جمله شناخته شده-ترین اپسین های میکروبی می باشند. برای ورود پروتئین به درون سلول سه روش وجود دارد که عبارتند از ترانسفکشن، انتقال از طریق وکتورهای ویروسی و تولید حیوانات ترانس ژنتیک. پس از ورود پروتئین به درون سلول باید با استفاده از تابش نور کنترل شده عملکرد سلول ها مورد بررسی قرار گیرد. به این منظور می توان از یک منبع نوری با تابش زمینه وسیع استفاده کرد. اپتوژنتیک علاوه بر اعصاب در سایر زمینه ها از جمله ماهیچه ها و سرطان نیز به عنوان ابزاری تاثیرگذار برای تحقیقات مورد استفاده قرار گرفته است. پیش بینی می شود با پیشرفت اپتوژنیتیک بتوان برخی مشکلات مغزی مانند عقب ماندگی ذهنی را درمان نمود. اپتوژنتیک با مشکلات فراوانی نیز مواجه است دارد که امید است در آینده این مشکلات رفع گردند.نتیجه گیری: اپتوژنتیک فناوری بسیار مفیدی در درمان بیماری ها می باشد. اگر از این فناوری به طور صحیح استفاده گردد می-توان بسیاری از بیماری ها را درمان نمود. توسعه اپسین های جدید و همچنین یافتن روش های جدید انتقال نور از مواردی هستند که می توانند به پیشرفت اپتوزنتیک کمک شایانی بکنند.

optogenetics

so far, many advances have been made in the field of treatment. but still treating and restoring brain tissue is one of the most difficult operations for researchers. optogenetics is one of the new techniques in the field of studying and investigating cells in living tissues. this technique is a combination of optics and genetics. optogenetics actually the cell to do or not do a certain action. optogenetics provides the possibility of activating or deactivating cell function by using genetic manipulation methods and expression of light dependent proteins called opsins. due to their special structure, opsins can change the protein structure. after changes in the protein structure, ions can pass through the protein membrane. there are different types of optogenetics stimuli. channelrhodopsin, archaerhodopsin and halorhodopsin are three optogenetics stimuli. optogenetics sensors can measure changes in the amount of factors such as calcium and chloride. optogenetics is examined in three parts: proteins activated by light, methods of protein gene transfer to cells, and light transfer methods. when proteins activated by light are exposed to certain wavelengths, changes are made in their structure that allow ions to pass through them. proteins activated by light are called opsins. opsins are classified into two groups: microbial opsins and vertebrate opsins. archerhodopsin, halorhodopsin, and bacteriorhodopsin are among the most well-known microbial opsins. there are three methods for entering the protein into the cell which are transfection, transmission through viral vectors, and production of transgenic animals. after the proteins enter the cell, the function of the cell should be examined using controlled light radiation. for this purpose, a light source with wide background radiation can be used. in addition to nerves, optogenetics has been used an effective tool for research in other fields, including muscles and cancer. it is expected that some brain problems such as mental retardation can be treated with the advancement of optogenetics. optogenetics also faces many problems, which hopefully will be solved in the future.conclusion: optogenetics is a very useful technology in the treatment of disease. if this technology is used correctly, many diseases can be cured. the development of new opsins as well as finding new methods of light transmission are among the things that can greatly help the progress of optogenetics.