Chlamydomonas reinhardtii - cichy bohater Nagrody Nobla 2026 w dziedzinie medycyny
Chlamydomonas reinhardtii a Nagroda Nobla 2026 w dziedzinie fizjologii lub medycyny
Jednokomórkowa zielenica planktonowa Chlamydomonas reinhardtii odegrała kluczową rolę w badaniach, które zostały uhonorowane Nagrodą Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 2026 roku. Laureatami zostali Karl Deisseroth, Peter Hegemann oraz Georg Nagel za odkrycia dotyczące światłoczułych kanałów jonowych oraz rozwój optogenetyki, metody umożliwiającej kontrolowanie aktywności komórek nerwowych za pomocą światła.
Seria badań, która zaowocowała Nagrodą Nobla, rozpoczęła się od fascynacji Petera Hegemanna wiciową zielenicą, która potrafi wykrywać światło i przemieszczać się w jego kierunku. Badania, które prowadził we współpracy z Georgiem Nagelem pozwoliły odkryć i opisać światłoczułe białka występujące w błonie komórkowej Chlamydomonas reinhardtii, w tym kanałorodopsyny (channelrhodopsins). Te specjalne kanały jonowe reagują na światło niebieskie, umożliwiając kontrolowanie aktywności komórek poprzez regulację przepływu jonów i wytwarzanie impulsu elektrycznego. Karl Deisseroth wykorzystał te odkrycia, łącząc światłoczułe białka z nowoczesnymi technikami inżynierii genetycznej. Odkrył, że wprowadzenie tego białka do innej komórki czyni ją światłoczułą - wprowadził gen kanałorodopsyny do komórek nerwowych, wywołując sygnał nerwowy za pomocą światła, a następnie zastosował ten mechanizm w mózgach żywych myszy. Otworzyło to drogę do powstania optogenetyki, jednej z najważniejszych metod współczesnej neurobiologii.
Dzięki optogenetyce naukowcy mogą dziś badać zależności między aktywnością konkretnych neuronów a zachowaniem, emocjami, pamięcią oraz procesami uczenia się. Technika ta zrewolucjonizowała badania nad funkcjonowaniem mózgu, umożliwiając precyzyjne mapowanie obwodów nerwowych oraz rozwój nowych strategii terapeutycznych w leczeniu chorób neurologicznych i psychiatrycznych.
Badania nad Chlamydomonas reinhardtii na Wydziale Biologii Uniwersytetu Gdańskiego
Zalety Chlamydomonas reinhardtii jako organizmu modelowego doceniają również naukowcy z Wydziału Biologii Uniwersytetu Gdańskiego, którzy od wielu lat wykorzystują tę zielenicę w badaniach z zakresu fizjologii roślin, biologii komórki, biologii molekularnej oraz ekotoksykologii. Wyniki badań, prowadzonych we współpracy z naukowcami z innych jednostek badawczych, publikowane są w renomowanych czasopismach naukowych, prezentowane na konferencjach międzynarodowych oraz wykorzystywane w dydaktyce, zatem powiedzieć można, że naukowcy z Uniwersytetu Gdańskiego należą do grona badaczy popularyzujących Chlamydomonas reinhardtii jako model do badań nad funkcjonowaniem komórki eukariotycznej. W Katedrze Biologii Eksperymentalnej i Biotechnologii Roślin stworzono specjalistyczne laboratoria, w tym laboratorium synchronicznych kultur glonów, dzięki którym możliwe jest prowadzenie zaawansowanych analiz procesów zachodzących w komórkach tego modelowego mikroorganizmu. Badania prowadzone w Gdańsku pokazują, że niepozorna jednokomórkowa zielenica jest nie tylko źródłem odkrycia, które doprowadziło do powstania optogenetyki i uzyskania Nagrody Nobla 2026, ale także niezwykle cennym narzędziem do poznawania podstawowych procesów biologicznych oraz oceny wpływu działalności człowieka na środowisko. Dzięki swojej prostocie, dobrze poznanemu genomowi i możliwości prowadzenia synchronicznych hodowli pozostaje jednym z najważniejszych organizmów modelowych wykorzystywanych we współczesnych naukach biologicznych.