一段时间以来，光信号已经被用来改变遗传信息的转录，从而在DNA水平上改变由RNA(核糖核酸)分子指导的蛋白质合成。这种方法是光遗传学的一部分，现在是分子和细胞生物学的一种行之有效的方法。爱博网投领导者然而，这项新研究首次揭示了一种机制，通过这种机制，RNA和特定蛋白质之间的相互作用可以受到光的影响。因此，细菌中的基因表达可以直接控制在RNA分子水平上。

由拜罗伊特的Andreas博士Möglich教授和波恩的g nter Mayer教授领导的研究人员已经证明，这种机制可以转移到哺乳动物细胞中。“在接下来的几年里，我们将把光控调控扩展到涉及RNA的各种细胞过程中。由此产生的工具，尚未可用的日期，将大大推进中央细胞过程的调查。作为光遗传学的新补充，光遗传学的基石现在已经奠定，”Andreas博士教授Möglich说。

寻找对光有反应的候选蛋白质

这项研究工作的出发点是寻找一种细菌光感受器蛋白，这种蛋白能够在光的影响下改变自身与RNA的结合行为。科学家们搜索了现有的序列数据库，找到了他们要找的东西。细菌含有一种具有明显三方结构的蛋白质:三个不同的部分或“结构域”，称为“PAS”，“ANTAR”和“LOV”，以一种不寻常的顺序一个接一个地排列。

正如与Freie Universität Berlin的Robert Bittl博士教授的研究小组合作所显示的那样，LOV光敏器域对蓝光作出反应并将信号传送到ANTAR域。然后，ANTAR结构域改变其结构，使RNA分子结合，从而使其无法进入:它们不再可用于基因表达，其中包含的遗传信息不再用于蛋白质的合成。

只有当蓝光照射停止，ANTAR结构域恢复到正常结构时，与RNA的相互作用才会停止。现在RNA又活跃起来了。研究人员首先利用RNA适配体建立并演示了这一过程。这些是具有发夹状结构的小RNA分子，可以进入ANTAR结构域的结构，ANTAR结构域在蓝光下打开，并在那里结合。Mayer:“适体以模块化的方式工作:它们可以像构建块系统一样与其他单元连接。”

科学家们还在真核细胞上测试了他们的新研究方法，他们之前在真核细胞中引入了细菌蛋白质和RNA适配体。在这些细胞中，蓝光引发的结构变化导致信使RNA分子与蛋白质结合，在这种状态下，暂停基因表达。“我们现在有了一个光开关，通过它，不同RNA分子的细胞活动可以被特异性地打开和关闭，”波恩大学LIMES研究所的g nter Mayer教授解释说。

他来自Bayreuth的同事Andreas博士Möglich教授补充说:“光调节控制的方法原则上可以转移到许多其他基于rna的过程中，例如微rna的处理和相关的基因沉默现象。”在随后的研究中，两位科学家和他们的研究小组希望调查新发现的机制在多大程度上可以用于模式生物来控制基因表达和其他过程。