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Concept
Optogénétique
Résumé
L'optogénétique est un domaine de recherche et d’application associant les techniques de l’optique à celles de la génétique. Elle permet, par une stimulation lumineuse, d'altérer spécifiquement et localement un nombre limité de cellules modifiées génétiquement pour y être sensibles, sans perturber directement l'état des cellules voisines.
Conceptualisée à la fin des années 1970, elle est consacrée par un mot dédié en 2006, puis élue méthode de l’année par Nature Methods en 2010. Les applications, en nombre croissant, incluent la cartographie fine des réseaux neuronaux, l'étude de leur physiologie et de leurs communications normales et pathologiques, et de potentielles interventions médicales restaurant par exemple l'audition ou la vision.
thumb|alt=alternative à l'image|Principe de l'optogénétique
L'optogénétique s'appuie sur l'insertion, dans la membrane d'une cellule nerveuse, de molécules sensibles à la lumière qui, sous l'effet d'une stimulation lumineuse, vont modifier l'état de polarisation de la membrane. Les neurones codant l'information en signaux électriques qui déclenchent la libération de neurotransmetteurs par la cellule nerveuse, et ces transmetteurs modulant l'activité des neurones appartenant même réseau, l'induction lumineuse du changement de polarisation revient à contrôler l'activité de la cellule modifiée et des cellules de son réseau.
La partie génétique de l’optogénétique repose sur l’insertion, dans le génome de cellules nerveuses ciblées, d'un gène codant une protéine « photo-activable », c'est-à-dire dont l'activité biologique dépend de la lumière à laquelle elle est exposée ; il s'agit le plus souvent de protéines d’origine bactérienne de type opsine.
L’insertion génomique de la séquence codant l’opsine peut être réalisée par deux méthodes différentes :
Le recours à un vecteur viral modifié, où le gène à transférer est placé dans le génome viral sous le contrôle d’un promoteur fort et ubiquitaire.
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