Команда ученых под руководством Мицумаса Коянаги из Осакского университета (Япония) успешно провела эксперимент по наделению червей-нематод чувствительностью к свету. Данная область науки называется оптогенетикой, она является частью направления по изучению сенсорных систем живых существ. Японские ученые попробовали «взломать» нервную систему нематоды и наделить это существо отсутствующими у него способностями.
Нервная система нематод предельно простая, она хорошо изучена, а геном этих червей был секвенирован в числе первых. Это делает их удобным организмом для моделирования различных ситуаций. В данном эксперименте ученые внедрили в нервную систему нематоды опсины – чувствительные к свету белки, которые могут реагировать на изменение освещения, генерируя нейронные импульсы. По сути, оптогенетики «подключили» к нематоде два оптических сенсора биологического происхождения.
Один опсин позаимствовали у комаров, он реагирует на свет как на раздражитель, заставляя организм уклоняться от него. Второй опсин был взят у миноги, его имплантировали в двигательные нейроны – он заставляет нематоду в качестве реакции на свет замирать на месте. Первый опсин настроили на зеленый свет, второй на ультрафиолетовое излучение. Когда ученые начали манипулировать с этими источниками света, они смогли дистанционно отдавать нематоде команды на перемещения в нужном направлении.
Эксперимент показал, что имплантированные белки не деградировали в чужом организме, поэтому на их основе можно будет создавать новые сигнальные системы. Это важно для развития науки и изучения сенсорных механизмов живых существ, но также оптогенетика со временем может помочь вернуть зрение утратившем его людям. Опыты на грызунах уже доказали, что имплантация опсинов слепым особям возвращает им способность реагировать на свет.