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光遗传学技术是将光生物学原理与基因工程相结合，用于动态调控细胞活动的手段。光遗传学工具的开发依赖于光受体与光敏蛋白的发现。过去几十年间，植物光受体蛋白的发现及深入研究为光遗传学技术奠定了重要基础，推动了光遗传学应用由最初的神经科学领域向更多的领域拓展。其中，UV-B光受体UVR8是植物所特有且最晚被鉴定的光受体。它的发现为光遗传学工具的开发提供了新的思路。
近日，厦门大学生命科学学院、细胞应激生物学国家重点实验室黄烯/欧阳鑫昊团队在aBIOTECH在线发表了题为“Optogenetic tools controlled by ultraviolet-B light”（点击题目查看原文）的综述文章，总结了UV-B光遗传学工具的特点、设计思路以及应用。
该综述首先总结了光受体UVR8感知UV-B光的结构基础与信号通路。这两方面的特征赋予了UV-B光遗传学工具多方面的优势，包括能够与多色成像兼容、快速、稳定、可持续等。鉴于现有UV-B光遗传学工具主要依赖于UV-B光诱导的UVR8单体化及其与COP1蛋白的相互结合，该综述提出了UV-B光的穿透限制、工具的可逆控制、蛋白的异源表达等在工具设计中需要注意的问题，并介绍了近年来UV-B光遗传学工具的应用案例，包括基因表达调控系统、蛋白质定位与分泌系统，以及该团队近期建立的染色质远端互作系统（Small Methods 2021, 5, 2001135）。
最后，该综述展望了UV-B光遗传学工具的应用前景，例如可利用无线光源传输技术以克服穿透限制，在特定单细胞（层）水平上进行精准的时空调控，还提出了不同物种中紫外光受体的鉴定将为光遗传学工具的开发提供更为多样的资源。
厦门大学生命科学学院、细胞应激生物学国家重点实验室欧阳鑫昊、任慧、黄烯完成该综述。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和厦门大学校长基金的资助。
Cite this article as:
Ouyang, X., Ren, H. & Huang, X. Optogenetic tools controlled by ultraviolet-B light. aBIOTECH (2021).
https://doi.org/10.1007/s42994-021-00049-y
来源： 植物科学最前沿
原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyOTY2NDYyNQ==&mid=2247515811&idx=5&sn=2151d3ec9eef639c772ac992bafdc166
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