ChR2是Channelrhodopsin的一种，属于视紫质蛋白(rhodopsins)，是一类光控的离子通道，能通透Na+离子，还能通透K+，Ca2+，H+等阳离子，来源于模式生物莱茵衣藻。在这些单细胞藻类中，Channelrhodopsin是形成向光性的关键分子。当移植到其他生物体上以后，可以实现用光调控细胞兴奋性，胞内pH值，钙离子内流等生物学过程。ChR2对470nm蓝光吸收最明显。
hChR2(H134R)是ChR2最常见形式，h指代该基因的编码序列经过适用人密码子表的优化，H134R指第134位的组氨酸突变为精氨酸，这个突变降抑制了ChR2对H+的结合，增加了Na+的通过能力，从而增加了分子整体的电导率，进而增加了光照下激发的内向电流。一般用470nm左右的蓝光激发。
hEF1a启动子，从人翻译延伸因子1A1（eukaryotic translation elongation factor 1 alpha 1（EEF1A1））的启动子区克隆得到，长度为1.3kb，组成型表达，无细胞组织特异性。
DIO，或者称DiO (Double-floxed inverse Orientation)，是和Cre配合控制目的基因表达的元件，一般由两对互不相容的Lox序列组成，特征序列是Lox2722r-间隔1-LoxP-GOIr-Lox2722-间隔2-LoxPr。当有Cre存在时，任一对Lox序列都有可能发生重组，因为每对Lox都是相反方向的，所以重组会导致他们之间的序列发生颠倒，例如Lox2722先发生重组会形成Lox2722r-GOI-LoxPr-间隔1r-Lox2722-间隔2-LoxPr，这时两个LoxP的方向由之前的相反变成相同，它们之间发生第二次重组就会使Lox2722缺失，形成Lox2722r-GOI-LoxPr，由于Lox2722r和LoxPr之间不能发生重组，目的基因的位置就固定下来。LoxP先发生重组，结果也是一样的。通常我们会插入目的基因使它的序列和启动子相反，也就是刚开始的时候不表达，Cre作用后目的基因开始表达。DIO和FLEX是非常接近的，除了所用的间隔1和间隔2序列有所不同。
