211service.com
Från Labs: Bioteknik
Möss med förbättrad färgseende
Möss konstruerade för att ha en tredje fotoreceptor kan särskilja fler färger än vanliga möss
Möss belönas om de korrekt väljer färgen som skiljer sig från de andra två. Endast möss med en extra fotoreceptor kan urskilja vissa färger.
Källa: Uppkomsten av ny färgseende hos möss konstruerade för att uttrycka en mänsklig kon-fotopigment
Gerald H. Jacobs et al.
Vetenskap 315 (5819): 1723-1725
Den här historien var en del av vårt majnummer 2007
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Resultat: Forskare från Johns Hopkins University och University of California, Santa Barbara, använde genteknik för att föda upp möss som har tre sorters fotoreceptorer, som människor gör, istället för två, som möss normalt gör. Efter lång träning kunde mössen urskilja färger som vanliga möss inte kunde.
Varför det är viktigt: Eftersom resultatet endast krävde genetiskt inducerade förändringar av fotoreceptorerna och ingen justering av de underliggande neurala kretsarna, tyder resultaten på att det sensoriska systemet är mycket plastiskt och kan lära sig att använda helt ny information. Detta kan förklara hur primater, de enda djuren med trikromatisk färgseende, utvecklade sina färgavkännande förmågor. Primater kan ha utnyttjat den extra visuella information som ges av en ny fotoreceptor utan att utveckla specialiserade ledningar i hjärnan.
Metoder: Forskare konstruerade möss för att uttrycka genen för ett fotoavkännande protein som kan detektera rött ljus, vilket möss vanligtvis inte kan skilja från grönt. I beteendetester visades mössen tre cirklar av färgat ljus - två av samma färg och en av en annan färg som kan särskiljas för människor men inte för normala möss. Efter intensiv träning under vilken mössen belönades för att välja en annan färg, fann forskare att möss med den extra sensorn kunde skilja färgerna isär medan deras normala motsvarigheter inte kunde det.
Nästa steg: Forskare planerar att undersöka hur det visuella systemet i de konstruerade mössen anpassade sig för att dra nytta av den nya informationen.
Bakterier gjorda för att skörda ljus
En uppsättning gener som finns i marina mikroorganismer kan ge vanliga bakterier förmågan att generera energi från ljus
Källa: Proteorhodopsin Photosystem Genexpression möjliggör fotofosforylering i en heterolog värd
Edward F. DeLong et al.
Proceedings of the National Academy of Sciences 104 (13): 5590-5595
Resultat: Den vanliga bakterien E coli kan omvandlas till en ljusskördande organism i ett enda genetiskt steg. MIT-forskare ändrade E coli genom att inkludera en sträng av DNA som finns i marina mikroorganismer som kan generera energi från ljus. De resulterande bakterierna syntetiserade alla komponenter som var nödvändiga för att duplicera den bedriften och satte ihop dem i cellmembranet.
Varför det är viktigt: Den genetiskt modifierade E coli , som normalt skulle få sin energi från organiska föreningar som sockerarter, kunde byta till en diet av solljus. Liknande modifieringar kan leda till bakterier som mer effektivt producerar biobränslen, läkemedel och andra kemikalier, eftersom de kan använda mer av sina kolmatkällor som material för bioprodukter snarare än att bränna dem för energi.
Fynden belyser också mikrobiell utveckling. Forskare hade tidigare funnit att generna för ljusskördesystemet, som ofta finns samlade i genomet, ofta byts ut mellan olika mikroorganismer i havet. Det faktum att en enda genetisk överföring kan förse celler med alla gener som de behöver för att skörda energi från ljus hjälper till att förklara hur den kapaciteten kunde resa så brett. (Mekanismen för att omvandla ljus till energi som beskrivs här, som upptäcktes för bara några år sedan, skiljer sig från klorofyllbaserad fotosyntes.)
Metoder: Generna som infogas i E coli gjorde det möjligt för dem att syntetisera två proteiner: proteorhodopsin, som liknar ett protein som finns i den mänskliga näthinnan, och retinal, en ljuskänslig molekyl som binder till proteorhodopsin. När proteorhodopsinet binds till retinal och träffas med ljus, pumpar det positivt laddade protoner över cellmembranet. Det skapar en elektrisk gradient som fungerar som en energikälla.
Nästa steg: Forskarna arbetar nu med sätt att öka de modifierade bakteriernas förmåga att skörda och använda energi från ljus.