Bakteerifytokromipohjaisen optogeneettisen työkalun kloonaus ja testaus - Multamäki, Elina (2018)
Optogenetiikan avulla voidaan kontrolloida tarkasti määriteltyjä solun biologisia toimintoja käyttäen geneettisiä ja optisia menetelmiä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli kehittää ja testata punaiselle valolle herkkä Deinococcus radiodurans -bakteerin fytokromiin (DrBphP) pohjautuva optogeneettinen työkalu. Ensimmäisenä hypoteesina DrBphP:llä ja sen vasteregulaattorilla (DrRR) on punaisen valon aallonpituudella ohjattavaa nisäkässoluissa havaittavissa olevaa reversiibeliä vuorovaikutusta. Toisena hypoteesina DrBphP monomeeri mutantti (FLmon) voidaan monomerisoida punaisen valon avulla ja jälleen dimerisoida kaukopunaisella valotuksella ja tätä vuorovaikutusta voidaan havainnoida nisäkässoluissa. Kras4B lipidiankkuri (CAAX) tai tumalokalisaatiosignaali (engl. nuclear cap-binding protein subunit 1) kloonattiin DrRR- ja FLmon-inserttien C-terminaaliin. Vuorovaikutusta tutkittiin konfokaalimikroskoopilla kiinnitetyillä ja elävillä soluilla transfektoiduissa HeLa-soluissa. DrBphP-DrRR vuorovaikutus on kvantitatiivisten analyysien perusteella voimakkaampaa pimeässä kuin valotettuna (p = 0,025). FLmon vuorovaikutusta ei pystytty havaitsemaan (p = 0,117). Tutkimuksia on syytä jatkaa tekemällä stabiilit solulinjat. Lisäksi mutaatioiden avulla pimeässä sitoutumista ja siten taustasignaalia voidaan pienentää. Punainen valo pystyy tunkeutumaan syvälle nisäkäskudokseen, joten punaiselle valolle herkkä optogeneettinen systeemi, mahdollistaisi nisäkässolujen biologisten toimintojen tarkan säätelyn noninvasiivisesti.