Den optogenetiska metoden för att kontrollera positionen av proteiner i celler med hjälp av ljus är en viktig metod för att förstå intracellulär signaltransduktion. I konventionella metoder, ljus med kort våglängd, såsom ultraviolett ljus eller blått ljus, är vanliga. År 2009, Dr Wendell A. Lim och andra tillkännagav PhyB-PIF-systemet som använder rött ljus/nära infrarött ljus, men för att använda detta system i djurceller, det cyanobakteriella fotosyntetiska pigmentet phycocyanobilin (PCB) måste tillsättas. Detta steg hindrade kraftigt användningen av PhyB-PIF-systemet.

Professor Kazuhiro Aoki vid National Institute for Basic Biology säger, "Vi fokuserade på hemet som finns i mitokondrier hos djur, och syftar till att syntetisera cyanobakteriella fotosyntetiska pigment PCB inuti djurceller." Forskargruppen har nu lyckats syntetisera PCB i djurceller direkt genom att introducera fyra gener som kodar för cyanobakteriella enzymer relaterade till PCB-syntes.

Dessutom, gruppen lyckades öka mängden PCB-syntes genom att störa genen som kodar för ett enzym som kallas biliverdinreduktas A, som är involverad i metabolismen av PCB.

Detta gör det möjligt att använda PhyB-PIF-systemet bekvämt i djurceller. Genom att använda detta system, forskargruppen visade att optogenetisk manipulation av Rac1-molekylen, som reglerar aktincytoskelettet, kan inducera bildandet av en struktur som kallas lamellipodia.

Professor Aoki sa, "Det finns problem med att använda ultraviolett ljus och blått ljus i kombination med GFP. Å andra sidan om rött ljus / nära infrarött ljus används, inte bara GFP kan användas tillsammans, det finns många andra förtjänster, som att optogenetik blir möjlig i djupare delar av vävnaden hos levande djur."