科罗拉多大学、杜克大学和赫尔辛基大学研究人员做了一项具有开创性的光遗传学研究。研究表明光可以精确控制基因表达。

光遗传学是一种采用光控制细胞功能的方法。与传统的方法相比，光遗传学方法采用时间和空间上更精确的方式来控制细胞。在大脑研究中，这些方法已经成功使用光替代电刺激、以毫秒级的时间调节个体神经细胞。

光遗传学方法和工具的发展迅猛，不仅能控制细胞活动，研究人员现在还可以控制基因功能活性。在Nucleic Acids Research上发表的这项研究中，研究人员能够诱导和抑制哺乳动物细胞中的基因表达，并使用光信号调节细胞内蛋白质水平。当与CRISPR/Cas9技术结合时，该方法也适用于调节内源基因组位点的基因转录。

“赫尔辛基大学斑马鱼小组的研究表明，除了细胞培养外，这些光遗传学方法也是适用于活组织，”研究员Jari Rossi说道。

这个领域有很多医疗应用。未来光遗传学可能会应用于治疗人类疾病。第一次临床研究正在用它恢复色素性视网膜炎患者的视力。

“尽管利用光调节基因表达的医学应用还有很长的一段路要走，但是首次应用可能是在急需基因功能精确控制的生命科学基础研究领域。”Rossi博士说。“我自己对使用这些工具改善肥胖和糖尿病研究很感兴趣。”

另一方面，生物制药仍然依赖于传统技术。“采用这些更加先进的方法，制药和生物工业可能会收益。这可用于更加准确和有效地控制细胞工厂的制药过程。”