Kontrolle des Flagellenschlags eines Spermiums mit Licht: Dem linken Spermium fehlt das körpereigene Enzym zur cAMP-Synthese. Es ist deshalb unbeweglich. Schleust man in ein solches Spermium eine licht-aktivierbare Adenylatzyklase ein und belichtet es mit blauem Licht, schlägt der Schwanz wieder (rechts; Skala: 30 Mikrometer). [weniger]
Forscher steuern Schwimmverhalten von Spermien mit lichtempfindlichem Enzym. Wissenschaftlern des Bonner Forschungszentrums caesar, einem Institut der Max-Planck-Gesellschaft, ist es erstmals gelungen, die Funktion von Spermien optogenetisch zu steuern. Sie schleusten ein licht-aktivierbares Enzym zur cAMP-Synthese in Mäusespermien ein, denen das körpereigene Enzym zur cAMP-Synthese fehlt. Die Spermien dieser Mäuse sind normalerweise unbeweglich und die Mäuse unfruchtbar. Nach Stimulation mit blauem Licht produzieren die Spermien cAMP, beginnen wieder zu schwimmen und können sogar Eizellen befruchten. Mit der Optogenetik können Wissenschaftler also nicht nur den Einstrom von Ionen in Nervenzellen und damit deren Aktivität kontrollieren, sondern auch Signalwege in anderen Zelltypen. Kontrolle des Flagellenschlags eines Spermiums mit Licht: Dem linken Spermium fehlt das körpereigene Enzym zur cAMP-Synthese.
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