Optogenetica is een biologische technologie, waarbij, middels genetische manipulatie, cellen gevoelig gemaakt worden voor licht. Daartoe worden bepaalde kunstmatig veranderde genen de cellen ingebracht. De gemanipuleerde genen zorgen in de cel voor de expressie van lichtgevoelige ionenkanalen, transportmembraaneiwitten of enzymen. De optogenetische controle van de activiteit van zenuwcellen, heeft geleid tot tal van nieuwe bevindingen over de functie van neuronale circuits.Lief Fenno, Ofer Yizhar, Karl Deisseroth, The Development and Application of Optogenetics, Review of Neuroscience, 34, 1, blz. 389–412, 2011-07-21, ISSN=0147-006X, DOI=10.1146/annurev-neuro-061010-113817, PMC=6699620, PMID=21692661, http://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-neuro-061010-113817, geraadpleegd: 2020-02-05
In bredere zin worden fluorescerende eiwitten gerekend tot de optogenetische instrumenten, waarmee cellulaire activiteit kan worden gemeten met licht.
Deze technologie is een combinatie van methoden uit de optica en de genetica, met als doel bepaalde functionele gebeurtenissen in specifieke cellen of levende weefsels te identificeren (Engels: gain-of-function) of uit te schakelen (Engels: loss-of-function). Hierbij zijn lichtgevoelige proteïnen door genetische manipulatie van het betreffende gen veranderd en aansluitend in bepaalde doelcellen of weefsel ingebracht. Onder invloed van licht is het mogelijk om het gedrag van de genetisch gemodificeerde cellen te sturen.
Optogenetica maakt een gerichte en extreem snelle controle (milliseconden) mogelijk van exact gedefinieerde gebeurtenissen, in complexe biologische systemen.Karl Deisseroth, Optogenetics, Nature Methods, 8, 1, blz. 26–29, 2011, DOI=10.1038/nmeth.f.324, PMID=21191368 Dit maakt onderzoek op eiwitniveau mogelijk (toepassingen in de moleculaire biologie), op het niveau van individuele cellen (celbiologie) en bepaalde weefsels (histologie) of zelfs op het niveau van vrij bewegende zoogdieren (gedragsbiologie).
De technologie, die door het wetenschappelijke tijdschrift Nature Methods is gekozen als de "Methode van het jaar 2010", wordt in diermodellen met de ziekte van Parkinson en epilepsie getest. Im Licht der Zellen, Zeit Online, geraadpleegd op 2011-01-26Silvana Konermann, Mark D. Brigham u. a.: Optical control of mammalian endogenous transcription and epigenetic states. In: Nature. 2013, S. , doi:10.1038/nature12466.Special Feature: Method of the Year 2010, geraadpleegd op 2011-01-26, Nature
Categorie:Fysiologie Categorie:Neurobiologie