<html>
  <head>

    <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=ISO-8859-1">
  </head>
  <body text="#000000" bgcolor="#FFFFFF">
    This is pretty nifty: optical control of gene expression and
    epigenetics in nerve cells. Like optogenetics, but allowing primed
    cells to be transformed by laser.<br>
    <br>
<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html">http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html</a><br>
    Optical control of mammalian endogenous transcription and epigenetic
    states<br>
    <blockquote type="cite">The dynamic nature of gene expression
      enables cellular programming, homeostasis and environmental
      adaptation in living systems. Dissection of causal gene functions
      in cellular and organismal processes therefore necessitates
      approaches that enable spatially and temporally precise modulation
      of gene expression. Recently, a variety of microbial and
      plant-derived light-sensitive proteins have been engineered as
      optogenetic actuators, enabling high-precision spatiotemporal
      control of many cellular functions<sup><a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref1"
          title="Deisseroth, K. Optogenetics. Nature Methods 8, 26-29
          (2011)" id="ref-link-8">1</a>, <a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref2"
          title="Zhang, F. et al. The microbial opsin family of
          optogenetic tools. Cell 147, 1446-1457 (2011)" id="ref-link-9">2</a>,
        <a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref3"
          title="Levskaya, A., Weiner, O. D., Lim, W. A. & Voigt, C.
          A. Spatiotemporal control of cell signalling using a
          light-switchable protein interaction. Nature 461, 997-1001
          (2009)" id="ref-link-10">3</a>, <a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref4"
          title="Yazawa, M., Sadaghiani, A. M., Hsueh, B. &
          Dolmetsch, R. E. Induction of protein-protein interactions in
          live cells using light. Nature Biotechnol. 27, 941-945 (2009)"
          id="ref-link-11">4</a>, <a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref5"
          title="Strickland, D. et al. TULIPs: tunable, light-controlled
          interacting protein tags for cell biology. Nature Methods 9,
          379-384 (2012)" id="ref-link-12">5</a>, <a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref6"
          title="Kennedy, M. J. et al. Rapid blue-light-mediated
          induction of protein interactions in living cells. Nature
          Methods 7, 973-975 (2010)" id="ref-link-13">6</a>, <a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref7"
          title="Shimizu-Sato, S., Huq, E., Tepperman, J. M. &
          Quail, P. H. A light-switchable gene promoter system. Nature
          Biotechnol. 20, 1041-1044 (2002)" id="ref-link-14">7</a>, <a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref8"
          title="Ye, H., Daoud-El Baba, M., Peng, R. W. &
          Fussenegger, M. A synthetic optogenetic transcription device
          enhances blood-glucose homeostasis in mice. Science 332,
          1565-1568 (2011)" id="ref-link-15">8</a>, <a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref9"
          title="Polstein, L. R. & Gersbach, C. A. Light-inducible
          spatiotemporal control of gene activation by customizable zinc
          finger transcription factors. J. Am. Chem. Soc. 134,
          16480-16483 (2012)" id="ref-link-16">9</a>, <a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref10"
          title="Bugaj, L. J., Choksi, A. T., Mesuda, C. K., Kane, R. S.
          & Schaffer, D. V. Optogenetic protein clustering and
          signaling activation in mammalian cells. Nature Methods 10,
          249-252 (2013)" id="ref-link-17">10</a>, <a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref11"
          title="Zhang, F. et al. Multimodal fast optical interrogation
          of neural circuitry. Nature 446, 633-639 (2007)"
          id="ref-link-18">11</a></sup>. However, versatile and robust
      technologies that enable optical modulation of transcription in
      the mammalian endogenous genome remain elusive. Here we describe
      the development of light-inducible transcriptional effectors
      (LITEs), an optogenetic two-hybrid system integrating the
      customizable TALE DNA-binding domain<sup><a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref12"
          title="Boch, J. et al. Breaking the code of DNA binding
          specificity of TAL-type III effectors. Science 326, 1509-1512
          (2009)" id="ref-link-19">12</a>, <a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref13"
          title="Moscou, M. J. & Bogdanove, A. J. A simple cipher
          governs DNA recognition by TAL effectors. Science 326, 1501
          (2009)" id="ref-link-20">13</a>, <a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref14"
          title="Zhang, F. et al. Efficient construction of
          sequence-specific TAL effectors for modulating mammalian
          transcription. Nature Biotechnol. 29, 149-153 (2011)"
          id="ref-link-21">14</a></sup> with the light-sensitive
      cryptochrome 2 protein and its interacting partner CIB1 from <i>Arabidopsis
        thaliana</i>. LITEs do not require additional exogenous chemical
      cofactors, are easily customized to target many endogenous genomic
      loci, and can be activated within minutes with reversibility<sup><a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref6"
          title="Kennedy, M. J. et al. Rapid blue-light-mediated
          induction of protein interactions in living cells. Nature
          Methods 7, 973-975 (2010)" id="ref-link-22">6</a>, <a
href="http://www.nature.com/nature/journal/vnfv/ncurrent/full/nature12466.html#ref15"
          title="Liu, H. et al. Photoexcited CRY2 interacts with CIB1 to
          regulate transcription and floral initiation in Arabidopsis.
          Science 322, 1535-1539 (2008)" id="ref-link-23">15</a></sup>.
      LITEs can be packaged into viral vectors and genetically targeted
      to probe specific cell populations. We have applied this system in
      primary mouse neurons, as well as in the brain of freely behaving
      mice <i>in vivo</i> to mediate reversible modulation of mammalian
      endogenous gene expression as well as targeted epigenetic
      chromatin modifications. The LITE system establishes a novel mode
      of optogenetic control of endogenous cellular processes and
      enables direct testing of the causal roles of genetic and
      epigenetic regulation in normal biological processes and disease
      states.</blockquote>
    <br>
    <pre class="moz-signature" cols="72">-- 
Anders Sandberg,
Future of Humanity Institute 
Oxford Martin School 
Faculty of Philosophy 
Oxford University </pre>
  </body>
</html>