تکنیک جدیدی برای کنترل کرم ها از راه دور ابداع شد

دانشمندان ژاپنی تکنیکی را ارائه داده اند که به آنها اجازه می دهد حرکات کرم ها را از راه دور کنترل کنند.

به گزارش تکناک، با کاشت پروتئین های حساس به نور در این موجودات، تیم تحقیقاتی توانست آنها را زیر نور سبز حرکت دهد و در زیر اشعه ماوراء بنفش متوقف کند.

این موجودات زنده باید بتوانند به محرک های مختلف در محیط خود پاسخ دهند، مانند نور یا مواد شیمیایی، که به آنها کمک می کند غذا پیدا کنند و یا از خطرات دوری کنند.رخنه در این سیستم حسی می تواند به ما اجازه بوجود آوردن یک “سایبورگ” کنترل از راه دور را بدهد.برای مثال سوسک ها را میتوان با تحریک الکتریکی آنتن هایشان کنترل کرد تا به صورت غریزی از یک مانع حسی دور شوند.

برای این مطالعه جدید، دانشمندان دانشگاه متروپولیتن اوساکا از پروتئین هایی به نام اپسین به عنوان محرک استفاده کردند.این پروتئین‌ها به طول‌موج‌های مختلف نور حساس هستند و با ارسال سیگنال‌هایی پاسخ می‌دهند که آیا می‌توانند مدارهای عصبی متصل دیگری که میدان اپتوژنتیک نام دارند را راه اندازی کنند یا خیر.استفاده قبلی از اپسین ها نشان داده است که می توان از آنها برای برگرداندن بینایی به موش های کور یا کاهش درد در پاسخ به نور استفاده کرد.

در این مورد،تیم تحقیقاتی از این محرک ها برای کنترل مستقیم حرکات C elegans استفاده کرد. C elegans کرم های کوچکی هستند که معمولا در اینگونه مطالعات آزمایشگاهی از آنها استفاده می شود. دو واحد اپسین در این کرم ها کاشته شد، منشأ یکی از آنها پشه‌ها بود که در سلول‌های حسی قرار گرفت و باعث ‌شد موجودات از محرکی که در اینجا نور است دوری کنند. اپسین دوم که از لامپری ها تهیه می شود، به نور UV حساس است و در نورون های حرکتی کرم ها کاشته شد.

در مجموع،این به این معنی بود که کرم‌ها وقتی در معرض نور سبز قرار می‌گرفتند شروع به حرکت می‌کردند و در زیر اشعه ماوراء بنفش کاملاً متوقف می‌شدند.تیم تحقیقاتی این روش را آزمایش کردند و متوجه شدند که این روش می تواند بارها و بارها کار کند، که این مسئله نشان می دهد پروتئین ها با قرار گرفتن در معرض تکرار از بین نمی روند.این نشانگر این موضوع است که می‌توان از این تکنیک برای ایجاد سیستم‌های سیگنال‌دهی اپتوژنتیکی استفاده کرد که عملکردهای مختلفی را تحت طیف های مختلف نور انجام می‌دهند.

نویسنده  ارشد این تحقیقات،میتسوماسا کویاناگی،گفت:هردو اپسین پشه و لامپری که در این تحقیقات استفاده کردیم،اعضای خانواده گیرنده های جفت شده با پروتئین های ( G (GPCR هستند،که برای حس کردن محرک‌های مختلف از جمله بو، طعم، هورمون‌ها و انتقال‌دهنده‌های عصبی استفاده می‌شوند. این مسئله نشان می‌دهد که این سیستم با استفاده از نور می‌تواند برای دستکاری GPCR‌های مختلف و سیگنال‌های درون سلولی و پاسخ‌های فیزیولوژیکی بعدی آنها استفاده شود.

این که این تحقیق به چه کاربردهایی می تواند منجر شود دقیقا مشخص نیست،اما تیم تحقیقاتی معتقد است که این تحقیقات پیشرفتی در درک زیست‌شناسی این سیستم‌های حسی است و در نهایت می‌تواند به اکتشافات دارویی جدید منجر شود.