Daljinski upravljani crvi poštuju svjetla semafora

Znanstvenici u Japanu demonstrirali su tehniku ​​koja im omogućuje daljinsko upravljanje kretanjem crva. Implantiranjem proteina osjetljivih na svjetlost u organizme, tim ih je uspio natjerati da se kreću pod zelenim svjetlom i zaustave pod UV zračenjem.

Organizmi moraju biti u stanju odgovoriti na različite podražaje u svojoj okolini, poput svjetla ili kemikalija, što im pomaže pronaći hranu i izbjeći opasnosti. Hakiranje u ovaj senzorni sustav može nam omogućiti stvaranje "kiborga" na daljinsko upravljanje. Žoharima se, na primjer, može upravljati električnim stimuliranjem njihovih antena kako bi se instinktivno okrenuli od percipirane prepreke.

Za novu studiju znanstvenici sa Sveučilišta Osaka Metropolitan kao okidač su koristili proteine ​​zvane opsini. Ti su proteini osjetljivi na različite valne duljine svjetlosti i reagiraju slanjem signala koji mogu pokrenuti druge neurološke sklopove s kojima su povezani, što je poznato kao optogenetika. Prethodni rad s opsinima pokazao je da se oni mogu koristiti za vraćanje vida slijepim miševima ili moduliranje boli kao odgovora na svjetlo.

U ovom slučaju, tim ih je koristio za izravnu kontrolu kretanja C. elegansa, sićušnog crva koji se obično koristi u laboratorijskim studijama. U te su crve ugrađena dva opsina, jedan, koji potječe od komaraca, stavljen je u osjetne stanice koje uzrokuju da se stvorenja izmigolje od podražaja, što bi ovdje bila svjetlost. Drugi opsin, dobiven iz ribe paklare (zmijuljice), osjetljiv je na UV svjetlo i ugrađen je u motoričke neurone crva.

To je značilo da će se crvi početi kretati kada budu izloženi zelenom svjetlu, a potpuno će se zaustaviti pod UV zračenjem. Tim je testirao tehniku ​​i otkrio da može djelovati uvijek iznova, što ukazuje da se proteini ne uništavaju opetovanim izlaganjem. To ukazuje da bi se tehnika mogla koristiti za stvaranje optogenetskih signalnih sustava koji obavljaju različite funkcije pod različitim bojama svjetla.

"I opsini komarca i paklare koje smo koristili članovi su obitelji receptora povezanih s G proteinom (GPCR) koji se koriste za osjet različitih podražaja uključujući miris, okus, hormone i neurotransmitere, pokazujući da ovaj sustav koji koristi svjetlost može biti koristan za manipuliranje različitim GPCR-ima i njihovim naknadnim unutarstaničnim signaliziranjem i fiziološkim odgovorima," rekao je profesor Mitsumasa Koyanagi, glavni autor studije.

Malo je nejasno do kojih točno bi primjena ovo istraživanje moglo dovesti, ali tim kaže da je to napredak u razumijevanju biologije tih senzornih sustava i da bi na kraju moglo dovesti do novih otkrića lijekova.

Čitavo istraživanje objavljeno u časopisu PNAS možete pronaći na ovoj poveznici.