{"id":561,"date":"2022-12-21T10:18:07","date_gmt":"2022-12-21T10:18:07","guid":{"rendered":"https:\/\/xlab-stiftung.de\/?page_id=561"},"modified":"2022-12-21T10:18:07","modified_gmt":"2022-12-21T10:18:07","slug":"sf-2014-optogenetik-eine-technologie-zur-analyse-neuronaler-prozesse-mit-hilfe-von-licht","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/xlab-stiftung.de\/en\/science-festival-2004-2017-2\/sf-2014-optogenetik-eine-technologie-zur-analyse-neuronaler-prozesse-mit-hilfe-von-licht\/","title":{"rendered":"SF-2014 Optogenetik &#8211; Eine Technologie zur Analyse neuronaler Prozesse mit Hilfe von Licht"},"content":{"rendered":"<p><em>Prof. Dr. Peter Hegemann<br>Institut f\u00fcr Experimentelle Biophysik, Humboldt-Universit\u00e4t zu Berlin&nbsp;<\/em><\/p>\n\n\n\n<p>Zur Analyse der Funktion einzelner Zelltypen des Gehirns ist man heute in der Lage, Proteine, deren Aktivit\u00e4ten durch Licht regulierbar sind, mit genetischen Methoden in die zu analysierenden Zellen einzubringen. Die eigentliche Analyse kann dann an Einzelzellen in Kultur, an Hirnschnitten oder an lebenden Tieren erfolgen. Zum Einsatz kommen durch Licht aktivierbare Kan\u00e4le aus Mikroalgen wie Chlamydomonas, &nbsp;lichtgetriebene Ionenpumpen aus Bakterien sowie Licht-regulierte Enzyme und Transkriptionsfaktoren. Um die \u201eFremdproteine\u201c in die \u201eGastzellen\u201c einzubringen, werden Transportsysteme wie Plasmide oder Viren verwendet. Beispielsweise wird das Gen aus der Alge mit einer Promotorsequenz der Zielzellen verkn\u00fcpft, damit das Protein nur in den gew\u00fcnschten Zielzellen produziert wird. Dieses Tandem-Konstrukt wird dann in einen Transporter eingebaut, der entweder Zellkulturen infizieren kann oder mit einer Kan\u00fcle in die Zielregion des Gehirns lebender Tiere eingebracht wird. Innerhalb weniger Tage wird nun das Licht-aktivierbare Protein in den Zielzellen produziert und ggf. in die Zellmembran eingebaut. In den nun folgenden biologischen Tests werden die Zellen einfach belichtet \u2013 in der Maus \u00fcber einen Lichtleiter \u2013 und die Aktivit\u00e4t von Einzelzellen oder Zellen in Gehirnschnitten elektrophysiologisch vermessen oder die Aktivit\u00e4ten wie z.B. der Ca<sup>2+<\/sup>-Einstrom in die Zellen mittels Fluoreszenz im Mikroskop verfolgt. An lebenden Tieren wird das Verhalten vor, w\u00e4hrend und nach der Belichtung untersucht und verglichen. Es werden gesunde Tiere und Tiere mit neuronalen Erkrankungen wie Parkinson, Epilepsie, Autismus, etc. untersucht, um die Ursachen dieser Krankheiten zu verstehen und zuk\u00fcnftig besser behandeln zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n<p>Mit optogenetischen Methoden sind Neurowissenschaftler heute in der Lage, eine Vielzahl von Zelltypen nicht-invasiv mit Licht zu aktivieren und ihre Aktivit\u00e4ten mit den neuesten elektrischen und optischen Methoden \u201eauszulesen\u201c und zu analysieren.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Youtube: Method of the year 2010 by Nature Video<br><a href=\"http:\/\/www.youtube.com\/watch?v=I64X7vHSHOE\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">www.youtube.com\/watch<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Prof. Dr. Peter HegemannInstitut f\u00fcr Experimentelle Biophysik, Humboldt-Universit\u00e4t zu Berlin&nbsp; Zur Analyse der Funktion einzelner Zelltypen des Gehirns ist man heute in der&hellip;<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":133,"menu_order":50,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v21.2 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>SF-2014 Optogenetik - Eine Technologie zur Analyse neuronaler Prozesse mit Hilfe von Licht - XLAB Stiftung<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/xlab-stiftung.de\/en\/science-festival-2004-2017-2\/sf-2014-optogenetik-eine-technologie-zur-analyse-neuronaler-prozesse-mit-hilfe-von-licht\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"en_US\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"SF-2014 Optogenetik - Eine Technologie zur Analyse neuronaler Prozesse mit Hilfe von Licht - XLAB Stiftung\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Prof. Dr. Peter HegemannInstitut f\u00fcr Experimentelle Biophysik, Humboldt-Universit\u00e4t zu Berlin&nbsp; 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