亞琛工業大學Andreas Herrmann對利用超聲監測和調節生物分子功能的聲遺傳學相關研究進行了綜述。
本文要點:
(1)超聲技術與基因工程和化學概念的融合為聲遺傳學領域奠定了堅實的基礎,提供了一個能夠在分子水平遠程協調細胞功能的開創性范式。這種融合不僅能夠實現精確的靶向成像和治療干預,而且也進一步加深了研究者對于力學生物學的理解。聲遺傳學工具能夠在利用小組織體積內的機械力的同時保持周圍生理環境的完整性,穿透深度可達數十厘米,并且具有較高的時空精度。這些功能使其能夠規避其它可選的體內控制方法(如光遺傳學和磁遺傳學)所存在的物理限制問題。
(2)作者在文中首先討論了在哺乳動物和非哺乳動物系統中最常用的聲遺傳學介質(力敏感性離子通道);隨后,作者對利用超聲波的熱或機械特性的聲遺傳學方法進行了全面的概述,并介紹了機械化學響應性大分子系統的設計策略;此外,作者也概述了生物分子功能的超聲成像領域,包括利用氣體囊泡和聲學報告基因等研究;最后,作者闡述了聲遺傳學目前面臨的局限性和挑戰,并對該技術的未來發展前景進行了展望。
Johannes Hahmann. et al. Sonogenetics for Monitoring and Modulating Biomolecular Function by Ultrasound. Angewandte Chemie International Edition. 2024
DOI: 10.1002/anie.202317112
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202317112