מפסק להדלקת הגנים

צמח מסוג מסוים יכול לזהות צמח נוסף במרחק של מטר באמצעות האור שמשקפים עלי הצמח.
היום חוקרים מנצלים את מערכת הזיהוי באמצעות אור על מנת ליצור מפסק שמדליק את הגנים ומכבה אותם על פי דרישה, כך שניתן לצפות בהשפעה הגנטית בכל זמן ובכל מקום.

פיטר קווייל ועמיתיו באוניברסיטת ברקלי בקליפורניה יצרו תאי שמרים שהופכים לכחולים לאחר חשיפה לאור אדום, אבל חוזרים למצב פחות צבעוני לאחר חשיפה לאור אינפרא-אדום. טכניקה דומה אמורה לפעול על תאי חיות על מנת לבחון את הביטוי של כמעט כל גן שהחוקרים בוחרים לחקור על ידי הדלקה פשוטה של האור.
כיום, מדענים משתמשים בכימיקלים או חום על מנת להפעיל גן מסוים בזמן נתון או ברקמות ייחודיות בחיות שעברו הנדסה גנטית כמו עכברים או זבובי פירות.
אור הוא אמצעי הרבה פחות פולשני, וניתן לכוון אותו אפילו על תא בודד.
צמחים מזהים אור על ידי חלבונים הנקראים פיטוכרומים. אלה מופיעים בשתי צורות, המוכרות כ Pr ו Pfr. כשאור אדום מגיע לפיטוכרום בצורת Pr הוא משתנה לצורת Pfr. אור מעבר לקצה האדום של הספקטרום מחזיר אותו לצורה הראשונה.
הצוות של קוויל התמקד באחת מההשפעות הרבות שיש לשינוי הזה. פיטוכרומים בצורת Pfr נדבקים לחלבון שנקרא PIF3, ואילו פיטוכרומים בצורת Pr לא.
בעבודה על שמרים, החוקרים חיבור מחצית GAL4, חלבון שמפעיל גנים על ידי התחברות ל DNA שלהם, לקצה אחד של פיטוכרום B. את החצי השני חיברו ל PIF3.
שני חלקי ה GAL4 מתחברים כאשר פיטוכרום B נקשר ל PIF3 תחת השפעת אור. לאחר מכן GAL4 מתחבר לגנים המכילים זרז GAL4, וגורמים ליצירת החלבונים שהגנים יודעים לזהות.
בניסוי הפעולה התרחשה על הגן המסומן לחלבון בטא-גלקטוזיד, שהופך את תאי השמרים לכחולים.