Reversible optogenetic control of kinase activity during differentiation and embryonic development
Notice bibliographique
Résumé
A limited number of signaling pathways are repeatedly used to regulate a wide variety of processes during development and differentiation. The lack of tools to manipulate signaling pathways dynamically in space and time has been a major technical challenge for biologists. Optogenetic techniques, which utilize light to control protein functions in a reversible fashion, hold promise for modulating intracellular signaling networks with high spatial and temporal resolution. Applications of optogenetics in multicellular organisms, however, have not been widely reported. Here, we create an optimized bicistronic optogenetic system using Arabidopsis thaliana cryptochrome 2 (CRY2) protein and the N-terminal domain of cryptochrome-interacting basic-helix-loop-helix (CIBN). In a proof-of-principle study, we develop an optogenetic Raf kinase that allows reversible light-controlled activation of the Raf/MEK/ERK signaling cascade. In PC12 cells, this system significantly improves light-induced cell differentiation compared with co-transfection. When applied to Xenopus embryos, this system enables blue light-dependent reversible Raf activation at any desired developmental stage in specific cell lineages. Our system offers a powerful optogenetic tool suitable for manipulation of signaling pathways with high spatial and temporal resolution in a wide range of experimental settings.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».