$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
تشانلرودوبسينز (شر) هي قنوات ايون ضوء بوابات التي تحدث في بقعة العين من الطحالب الخضراء المتحركة، وتكون بمثابة أجهزة الاستشعار الضوئية الأولية للالاستشعار والردود الرهابية 1 . منذ وصفها الأول في عام 2002 2 ، شرس مهدت الطريق لمجال الناشئة من علم الوراثة الضوئية ويمكن تطبيقها في مجموعة متنوعة من الخلايا المنفعلة على سبيل المثال داخل العضلات والهيكل العظمي، والقلب، أو الدماغ 3 ، 4 ، 5 . التعبير عن شرس في الخلايا المستهدفة النتائج في نفاذية أيون الضوء يمكن السيطرة عليها من الخلية المعنية. في سياق الخلايا العصبية، وهذا يسمح تفعيل 6 ، 7 ، 8 أو تثبيط 9 ، 10 من العمل المحتملة (أب) إطلاق - اعتمادا على أيون أجريت - مع المكانية والزمانيةدقة الضوء التي تؤكد كيفية انتقائية أيون من البديل شر يحدد تطبيق أوبتوجينيتيك لها.
وقد اكتشفت أول شرس من كلاميدوموناس راينهاردتي وفولفوكس كارتيري نفاذية للبروتونات، ولكن أيضا إلى الكاتيونات أحادي التكافؤ مثل الصوديوم والبوتاسيوم، وبدرجة أقل إلى الكاتيونات ثنائي التكافؤ مثل الكالسيوم والمغنيسيوم 11 ، 12 ، 13 . اليوم، أكثر من 70 الموجبة الطبيعية الموجبة تشانلرودودبسينز (سرس) 14 و 15 و 16 و 17 والعديد من المتغيرات المهندسة 18 و 19 و 20 مع خصائص مختلفة مثل حجم فوتوكرنت، حساسية الطيفية، حركية، الانتقائية الموجبة المتاحة. بينما في علم الأعصاب، سرس أإعادة استخدامها لتنشيط الخلايا وإطلاق أبس، كانت المضخات الميكروبية مدفوعة ضوء المضادات المتاحة فقط لإسكات الخلايا العصبية لسنوات. في عام 2014، أظهرت مجموعتان في وقت واحد أن سرس يمكن تحويلها إلى أنيون-ترانزلاتيوندودوبسينز (أكرس) عن طريق تغيير القطبية على طول المسود أيون إجراء المسام عن طريق الهندسة الجزيئية 9 ، 21 . وفي وقت لاحق، تم تحديد أكر الطبيعية في العديد من الطحالب كريبتوفيت 22 ، 23 ، 24 . الأهم من ذلك، تفعيل ضوء أكرس يتوسط تيارات الكلوريد في الخلايا العصبية البالغة السماح تثبيط نشاط الخلايا العصبية في شدة الضوء أقل بكثير من المضخات الميكروبية التي تنقل فقط رسوم واحدة لكل الفوتون استيعابها.
نشاط كر يمكن معالجتها مباشرة عن طريق التسجيلات الكهربية التصحيح المشبك من التيارات التي يسببها الضوء في خلايا HEK293. التصحيح المشبكوقد تم تطوير تقنية أصلا في أواخر 1970s 25 ومواصلة تحسينها من قبل هاميل وآخرون. ، مما يسمح لتسجيل كيان التيارات من خلية صغيرة (وضع خلية كاملة) مع ارتفاع القرار الحالي والتحكم المباشر من الجهد الغشاء 26 . تطبق هذه التقنية في ثقافة الخلية، وتوفر التحكم الدقيق في ظروف التسجيل الأيونية وكذلك الكهربائية، وتمكن من دراسة الانتقائية الأيونية جنبا إلى جنب مع المساهمة النسبية للأيونات إلى التيار الكلي. هنا نحن تجسد فحص أيون الانتقائية ل أنيون-ترانزلاتيونرودوبسين من بروتيوموناس سولكاتا ( بس ACR1) 22 ، 23 عن طريق تسجيل العلاقات الجهد الحالي تحت مختلف تركيزات كلوريد خارج الخلية لإثبات ارتفاع كلوريد تصرف.