被遺漏的“光遺傳學(xué)之父”：潘卓華

2016年09月03日訊 光遺傳學(xué)是神經(jīng)學(xué)領(lǐng)域的革命性技術(shù)，誕生至今已經(jīng)超過十年了。該技術(shù)是將光敏通道蛋白添加到想要研究的神經(jīng)元中，通過光照選擇性開啟這些通道，激活或者沉默目標(biāo)神經(jīng)元。光遺傳學(xué)技術(shù)可以實現(xiàn)精確的時間和空間控制，是深入理解神經(jīng)系統(tǒng)的有力工具，有助于探索神經(jīng)元功能、神經(jīng)元興奮性、突觸傳遞等問題。

人們普遍認(rèn)為，斯坦福大學(xué)的Karl Deisseroth和MIT的Ed Boyden是開發(fā)光遺傳學(xué)技術(shù)的主要功臣。2005年他們合作在Nature Neuroscience雜志上發(fā)表的文章被視為光遺傳學(xué)誕生的標(biāo)志。根據(jù)Google Scholar的數(shù)據(jù)，這篇文章已經(jīng)被引用了兩千一百多次。

然而STAT News九月一日發(fā)表文章指出，韋恩州立大學(xué)的潘卓華（Zhuo-Hua Pan）教授才是最先實現(xiàn)光遺傳學(xué)操作的人。2004年8月Boyden將光敏通道蛋白channelrhodopsin引入大腦神經(jīng)元，然后通過光照改變了細胞的活性。據(jù)悉，潘教授六個月前就在視網(wǎng)膜神經(jīng)元中做了同樣的工作。

潘教授2005年在一次會議上展示了自己的工作，就在Boyden和Deisseroth論文發(fā)表的幾個月前。但潘教授的論文直到一年后才得以發(fā)表。結(jié)果Deisseroth、Boyden得到了有力的資助和大量的榮譽，而潘教授的工作卻被人們忽視。實際上這種情況在科研領(lǐng)域并不少見，引人注目的CRISPR專利之爭也是因為難以確定誰最先發(fā)明了這種基因編輯技術(shù)。

研究者們一直在嘗試?yán)斫馊祟惖挠洃洠膺z傳學(xué)技術(shù)為他們提供了前所未有的便利工具。Nature雜志上同時發(fā)表了兩項光遺傳學(xué)研究，顛覆了人們對恐懼記憶的認(rèn)識。研究顯示，當(dāng)恐懼記憶產(chǎn)生之后，檢索恐懼記憶的大腦回路會隨著時間推移發(fā)生改變。也就是說，回憶舊記憶的大腦通路與回憶新鮮恐懼記憶不同。

瑞典卡羅林斯卡學(xué)院（Karolinska Institutet）的研究人員利用光遺傳學(xué)技術(shù)，首次在小鼠大腦中鑒定到了注意力神經(jīng)元。研究表明，操縱這種細胞的活性可以增強小鼠的注意力。這項成果發(fā)表在今年一月的Cell雜志上，有助于進一步理解大腦額葉（frontal lobes）的工作機制。

前不久，北卡羅來納大學(xué)的科學(xué)家們在光遺傳學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了快速檢測基因和蛋白質(zhì)功能的強大工具。他們將光敏開關(guān)裝到蛋白質(zhì)上，然后在活細胞中用激光操縱蛋白質(zhì)的移動和活性。這一重要成果發(fā)表在四月十八日的Nature Chemical Biology雜志上。

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