Optogenetik

Optogenetik

Optogenetik nöronların faaliyetini ışık kullanarak kontrol etmeyi sağlayan biyolojik tekniktir. Nöronlar genetik olarak tanımlanır ve ışığa hassas iyon kanalları üretmesi sağlanır, sonra da bu ışığa hassas iyon kanalları doğru dalga boylarındaki ışıkla uyarılarak nöronların faaliyeti yönetilir. Sinirbilimde son yıllarda çok popüler olan bu teknik hayvan hareket ediyorken bile nöronları üstünde değişiklik yapma imkanı sağlar ve araştırmacılara gerçek zamanlı deney yapma ve inceleme olanağı tanır.

2010 yılında optogenetik ünlü bilim dergisi Nature Methods tarafından tüm mühendislik ve bilim yöntemleri arasından “yılın yöntemi” seçildi. Dünyada çok sayıda araştırmacı optogenetiği kullanıyor ve makalelerinde yaptığı çalışmalardan bahsediyor.

Araştırmalarda Çok Faydalı Bir Teknik

Bilim insanları bu güçlü yöntemi kullanarak belirli anılardan sorumlu özel nöronları tanımlayabilirler. Diyelim ki, bir fare odaya giriyor ve fareye şok veriliyor. O acılı olayın anısından sorumlu nöronlar aslında izole edilebilir ve hipokampüs analiz edilerek kaydedilebilir. Sonra fare tamamen farklı ve zararsız bir odaya konur. Biri fiberoptik kablodan bir ışığı açarak şokun anısını harekete geçirmek için optogenetiği kullanabilir ve fare ikinci oda tamamen güvenli olmasına rağmen korku tepkisi verir. Bu şekilde, bilim insanları yalnızca sıradan anıları değil, aynı zamanda hiç gerçekleşmemiş olayların anılarını da beyine yerleştirebildiler.

Optogenetik ile beyni derinden incelemek

Optogenetikte temel hedef tam olarak hangi sinir yolunun hangi davranış biçimine yol açtığını belirlemektir. Optogenetik, adı opsin olan bir gen ile başlamaktadır. Bu gen alışılmışın dışında bir gendir, çünkü ışığa duyarlıdır. Bir opsin geni bir nörona klendiğinde ve ışığa maruz bırakıldığında, sinirsel ateşlenme olacaktır. Bir düğmenin çevrilmesiyle opsin tarafından üretilen proteinler, elektrik ürettiklerinden ve ateşleneceklerinden belirli davranışlar için sinir yolu hemen tanınabilir.

Opsin Geni Kullanılıyor

Zor kısım, bu geni tek bir nöronun içine yerleştirmektir. Bunu yapmak için genetik mühendisliği tekniği kullanılır. Opsin geni zararsız bir virüse yerleştirilir ve bu virüs de hassas aletler kullanılarak tek bir nörona yerleştirilebilir. Sonra, virüs genlerini nöronun genlerine aktararak nöronu enfekte eder. Devamında bir ışık süzmesi nöronal dokuya çarptığında nöron çalışmaya başlar. Bu yolla belirli mesajların tam olarak hangi yolu izledikleri kaydedilebilir.

Hazırlayan: Çağlayan Taybaş

Yazıyı beğendiyseniz 5 yıldız verebilir misiniz?

Çağlayan Taybaş

İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Moleküler Biyoloji ve Genetik mezunuyum. Şu an Johnson & Johnson'a bağlı olarak Erenköy Ruh ve Sinir Hastalıkları hastanesinde klinik araştırma koordinatörü olarak çalışıyorum. Ayrıca İstanbul Üniversitesi'nde ekonomi (açık öğretim) okuyorum. Lisans hayatım boyunca laboratuvarın yanında bilim yazarlığı, programlama, ney ve satranç ile uğraştım. Mezun olduktan sonra askere gitmeden önce sinirbilim.org'u kurdum. Şu an iş hayatım çok yoğun olduğu için eskisi gibi yazamıyorum. Yine iyi idare ettiğimizi düşünüyorum. Bana herhangi bir soru sormak isteyen varsa c.taybas@gmail.com'a mail atabilirler.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.