Az Extreme Light Infrastructure (ELI) gratulál Peter Hegemann professzornak, a berlini Humboldt Egyetem oktatójának a 2026-os élettani és orvostudományi Nobel-díj elnyerése alkalmából. A díjon Hegemann, Karl Deisseroth és Georg Nagel osztoznak „a fényvezérelt ioncsatornákkal és az optogenetikával kapcsolatos felfedezéseikért”.
Hegemann kutatói pályája az algák fényérzékeny viselkedésének tanulmányozásával kezdődött. Georg Nagellel felfedezte a csatornarodopszint, egy olyan fehérjét, amely lehetővé teszi a sejtek számára, hogy ioncsatorna megnyitásával reagáljanak a fényre. Ez a felfedezés jelentette az optogenetika biológiai alapját.
A csatornarodopszin idegsejtekbe juttatásával Karl Deisseroth bebizonyította, hogy fény segítségével nagy pontossággal szabályozható az idegi aktivitás. A technika azóta széles körben elterjedt az idegtudományban az agyi áramkörök, valamint azok viselkedéssel és betegségekkel való összefüggéseinek vizsgálatára.
A csehországi ELI Beamlines létesítményben található femtoszekundumos stimulált Raman-spektroszkópia (FSRS) és tranziens abszorpciós (TA) kísérleti állomások rendszeres felhasználójaként Hegemann ma is azokat a fényérzékeny fehérjéket vizsgálja, amelyek lehetővé tették az optogenetika megszületését.
Kutatócsoportja az ELI-vel folytatott együttműködése során a femtoszekundumtól a milliszekundumig terjedő tartományban végez tranziens abszorpciós kísérleteket, FSRS-mérésekkel kombinálva. Ezek a technikák az új biológiai fotoreceptorokat dinamikájuk, időbeli válaszuk, hatékonyságuk és működési mechanizmusaik szempontjából jellemzik. Az ELI lézeres képességei lehetővé teszik, hogy a kutatók egyetlen mintahatékony kísérlet keretében több időskálát is nyomon kövessenek azáltal, hogy a femtoszekundumos szinten lejátszódó ultragyors jelenségeket kombinálják a nanoszekundumtól a mikroszekundumig terjedő időskálán zajló kémiai folyamatokkal, valamint a milliszekundumos tartományban lejátszódó fehérjék biológiai dinamikájával.
„Az ELI lézerei segítenek feltárni, hogyan működnek ezek a molekulák a legalapvetőbb szinten” – nyilakozta Miroslav Kloz, az ELI Beamlines vezető kutatója és az FSRS-technológia vezetője. „Úgy viselkednek, mint egy ultragyors kamera: egyetlen kísérlet során rögzíthetjük a folyamatokat a femtoszekundumos lézerimpulzustól egészen a fehérje biológiai válaszáig. Csúcstechnológiájú infrastruktúránknak köszönhetően közösen tágítjuk a biokémia és az orvostudomány határait.”
Az együttműködés, amelyben John Kennis csoportja is részt vesz az Amszterdami Szabadegyetemről (Vrije Universiteit Amsterdam), 2020 óta hat közös publikációt eredményezett. Az eredmények között szerepel az egyik rodopszinból a másikba történő energiaátvitel első megfigyelése, amelyről a Journal of the American Chemical Society számolt be 2025-ben. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12046560/
Kép:
A 2026-os élettani és orvostudományi Nobel-díj