Mokslininkai piešia įvairiaspalvį smegenų atlasą

NeuroPAL kirminas suvyniotas į O formą, o galva ir uodega yra žiedo viršuje. Kiekvieną neuroną (spalvotus taškus) galima atpažinti iš jo spalvos. Spalvos pridedamos prie fluorescuojančių baltymų, naudojant naujai sukurtą genų inžinerijos metodiką. Autorius: Eviataras Yemini

Nauja Kolumbijos tyrėjų sukurta technika, žinoma kaip NeuroPAL, padeda sutrikdyti nervinių tinklų dinamiką mikroskopinių kirminų nervų sistemoje.

Žmogaus smegenyse yra apie 86 milijardai neuronų arba nervų ląstelių, susipynusių apytiksliai 100 milijardų jungčių arba sinapsių. Kiekviena ląstelė turi savo vaidmenį, kuris padeda judinti raumenis, apdoroti aplinką, formuoti prisiminimus ir daug daugiau.

Atsižvelgiant į didelį neuronų ir ryšių skaičių, vis dar nežinome, kaip neuronai veikia kartu, kad paskatintų refleksiją ar elgesį.

Dabar Kolumbijos mokslininkai sukūrė spalvinimo būdą, vadinamą „NeuroPAL“ (neuronų polichromatiniu orientyrų atlasu), kuris bent jau eksperimentuodamas su Caenorhabditis elegans (C. elegans), kirminų rūšis, dažniausiai naudojama biologiniuose tyrimuose – kiekvienam kirmino galvoje esančiam neuronui identifikuoti.

Jų tyrimai rodomi žurnale Langelis.

„NeuroPAL“, kuris naudoja genetinius metodus, norėdamas „dažyti“ neuronus fluorescuojančiomis spalvomis, mokslininkams pirmą kartą leidžia identifikuoti kiekvieną gyvūno nervų sistemos neuroną, kartu užfiksuojant visą nervų sistemą.

„Nuostabu„ stebėti “visą nervų sistemą ir pamatyti, ką ji veikia“, – sakė Oliveris Hobertas, Kolumbijos biologijos mokslų katedros profesorius ir pagrindinis Howardo Hugheso medicinos instituto tyrėjas. “Sukurti vaizdai yra stulbinantys – kirmino kūne kaip žvakių šviesa tamsioje naktį atsiranda puikių spalvų dėmių.”

Tyrimams atlikti mokslininkai sukūrė dvi programines programas: vieną, kuri identifikuoja visus neuronus spalvinguose „NeuroPAL“ kirminų atvaizduose, ir antrąją, kuri perkelia „NeuroPAL“ metodą už kirmino, suprojektuodama optimalias spalvas galimiems metodams, leidžiantiems nustatyti bet kurio organizmo ląstelių tipą ar audinį tai leidžia atlikti genetines manipuliacijas.

„Mes naudojome„ NeuroPAL “, kad užregistruotume smegenų veiklos modelius kirmėlėje ir iššifruotume nervų sistemą darbe“, – sakė Eviataras Yeminias, Kolumbijos biologijos mokslų katedros mokslų daktaras ir pagrindinis tyrimo autorius.

Nes neuronų spalvos yra nudažytos DNR ir susietos su specifiniais genais, spalvos taip pat gali būti naudojamos nurodant, ar ląstelėje yra šių specifinių genų.

Tyrėjų teigimu, šios technikos naujumą netrukus gali užgožti atradimai, kurie tai leidžia. Jiems Langelis leidinyje, Hobertas ir „Yemini“ išleido „NeuroPAL“ mokslo bendruomenei, o jau paskelbti keli tyrimai, parodantys priemonės naudingumą.

„Galimybė atpažinti neuronus ar kitų tipų ląsteles naudojant spalvą gali padėti mokslininkams vizualiai suprasti kiekvienos biologinės sistemos dalies vaidmenį“, – sakė Yemini. “Tai reiškia, kad kai sistemoje kažkas negerai, tai gali padėti nustatyti, kur įvyko gedimas.”

Nuoroda: „NeuroPAL: daugiaspalvis atlasas viso smegenų neuronų identifikavimui C. elegans“Autoriai Eviataras Yemini, Albertas Linas, Aminas Nejatbakhshas, ​​Erdemas Varolis, Ruoxi Sunas, Gonzalo E. Mena, Aravinthan DT Samuelis, Liamas Paninskis, Vivekas Venkatachalamas ir Oliveris Hobertas, 2020 m. Gruodžio 29 d., Langelis.
DOI: 10.1016 / j.cell.2020.12.012

Tyrimo bendradarbiai yra Liamas Paninskis, Kolumbijos universitetas; Vivek Venkatachalam, Šiaurės rytų universitetas; ir Aravinthanas Samuelis, Harvardo universitetas. Tyrimų finansavimą skyrė Howardo Hugheso medicinos institutas, Nacionaliniai sveikatos institutai, Nacionalinis mokslo fondas, „Simons“ bendradarbiavimas pasaulinėse smegenyse, Getsbio labdaros fondas, Harvardo duomenų mokslo iniciatyva ir Burroughso Wellcome fondas.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Naujų atradimų apie milijardus mikrobų pavertimą mūsų kūnu pavertimas įvairiomis ligomis

Įvairūs MIT tyrėjai naujus atradimus apie milijardus mikrobų paverčia žmogaus kūnu įvairiausių ligų gydymu. Įvairūs mokslininkai naujus atradimus apie milijardus mikrobų paverčia kūnu įvairiausių ligų...

MIT neurologai nustato hipokampo smegenų sąsają, koduojančią įvykių laiką

MIT neuromokslininkai nustatė, kad hipokampo CA2 regione esančios piramidinės ląstelės (žalios) yra atsakingos už kritinės informacijos saugojimą. Kreditas: „Tonegawa Lab“, redagavo „MIT News“ Išvados...

Vibruojančių molekulių naudojimas medžiagos bangų savybėms tirti

HD + molekuliniai jonai (geltonos ir raudonos taškų poros) jonų gaudyklėje (pilka) yra apšvitinti lazerio banga (raudona). Tai sukelia kvantinį šuolį pakeistų molekulių joninės...

Naujas dizainas pagerina naujos kartos perovskitų kraujo ląstelių efektyvumą

Autorius: Davidas L. Chandleris, Masačusetso technologijos institutas 2021 m. Vasario 27 d Šiame paveikslėlyje perovskito fotovoltai fone rodomi su atskirais perovskito kristalais, kurie rodomi kaip...

Naujas odos pleistras nuolat stebi širdies ir kraujagyslių sistemos signalus և biocheminius lygius

Šis minkštas, tamprus pleistras gali vienu metu kontroliuoti jo kraujospūdžio և biocheminį lygį. Paskola Wang laboratorija / San Diegas Kalifornijos universiteto, San Diego,...

Newsletter

Subscribe to stay updated.