化学遗传学是指对一些生物大分子实行改造，使其能和先前无法识别的小分子进行相互作用的过程。化学遗传学和分子遗传学一样，均是遗传学的一个分支，由于其可控的、可逆的（可以随时加入或除去化合物，从而启动或中断特定的反应）特性，已经在信号转导、药物开发、功能基因组学等方面的研究中得到了广泛的应用。

基本原理

基于GPCRs改造的化学遗传学平台有多种，如基因编码受体的等位基因特异激活（allele-specific activation of genetically encoded receptors）、只能被合成配体激活的受体（receptors activated solely by synthetic ligands, RASSLs）、基因工程改造的受体（engineered receptors）和只由特定药物激活的受体（designer receptors exclusively activated by designer drugs，DREADDs）。其中，DREADDs已成为应用最广泛的化学遗传学技术，现在有很多由叠氮平-N-氧化物（clozapine-N-oxide，CNO）激活的DREADDs，他们会选择性地作用于不同的GPCR级联反应，包括激活Gq、Gi、Gs、Golf和β-arrestin，其中应用最广泛的是Gq-DREADD和Gi-DREADD。一般来说，如果是想激活神经元，则选择hM3Dq，如果是想抑制神经元的活性，则选择hM4Di。

优势

化学遗传的优势

化学遗传常用病毒工具

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如何使用化学遗传病毒工具进行研究

如何使用工具病毒进行化学遗传研究，以DREADDs为例

1. 选择合适的DREADDs受体：一般来说，激活神经元选择hM3Dq，抑制神经元选择hM4Di
2. 通过病毒体内注射的方式将将遗传信息传递给靶细胞
3. CNO给药并通过控制CNO的给药时间，控制神经元活动
4. 受体有效性验证：采用电极记录神经元细胞膜内外电压变化进行DREADDs受体有效性验证
5. 动物表型检测：通过实验确认激活或抑制神经元活动给实验动物带来的影响

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注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途