基于连接,研究人员在神经元中的活性基因
(欧宝娱乐地址医疗Xpress) - 当涉及到大脑时,布线并不是一切。虽然神经生物学家经常在电气隐喻中讨论,但现实是大脑并没有像一系列电线和电路一样简单。与铜对应物不同,神经元可以根据情况表现不同。
杰弗里弗里德曼的分子遗传学实验室的研究人员已经设计了一种基于其联系的神经元中基因表达的快照。这些快照包含神经元内的活性基因的详尽列表,其将信息发送到突触,神经元之间的连接。
弗里德曼说,他们称为Retro-Trap的新技术合并了解大脑的两种方法:绘制其内部神经元种群内的所有连接和分析基因表达。“我们希望将广泛地使用复古陷阱,并提供更加粒度的神经电路功能如何以及最终导致神经系统心理学疾病更好的治疗方法。”
“神经科学的改进使我们能够探讨神经系统如何更详细地运作,以及我们开发的方法继续这一趋势,”实验室研究助理Mats Ekstrand说。“通过建立现有技术,我们现在能够仔细看看特定电路中涉及的细胞类型以及他们在做什么。”
从长远来看,这些洞察力可能有助于解释为什么一些疾病,如帕金森病,困扰特定的神经元,或有一天可以使其可以在功能障碍神经回路中精确靶向治疗,而不是沐浴药物中的整个大脑。
研究人员修改了一种称为翻译核糖体亲和力纯化(捕集器)的技术,该技术由Nathaniel Heintz,Paul Greengard等在洛克菲勒,Paul Greengard和其他以鉴定使用绿色荧光蛋白来标记称为核糖体的蛋白质组装机的基因表达。
在今天发表的研究中细胞, Ekstrand,研究生Alexander Nectow及其同事描述了他们如何使用Retro-TRAP将绿色荧光蛋白通过一种病毒引入神经元,这种病毒从突触向后传播到老鼠神经元体内。研究人员使用一种小抗体将核糖体和荧光蛋白。然后,使用这些荧光标签,研究人员拔出核糖体并测序通过它们的遗传信息。通过这种方式,它们产生了活性基因的列表。
为了测试他们的技术,团队专注于对大脑的良好研究部分的投入,核心归核,这将来自整个大脑的信息集成,包括所涉及的行政职能,记忆,抑郁,奖励相关行为,喂养和喂养的地区其他功能,Nectow说。
“我们希望将选定数量的输入定位到核心宫内,因为我们认为我们可能能够获得一些分子线索,以为为什么在调节这么多功能方面很重要,”Nectow说。
利用Retro-TRAP,他们创建了从下丘脑和中脑腹侧伸向伏隔核的神经元的分子图谱。结果表明,retrotrap是有效的。
“细胞核宫腔通过神经递质多巴胺从腹侧中脑接收大量信号,并且如预期的那样,我们测序的基因包括许多与多巴胺神经元相关的基因,”Nectow说。
他们的数据也包含一些新的发现。例如,他们发现侧面下丘脑中的一些神经元表达p11基因涉及抑郁症。在进一步的工作之后,他们发现这些神经元也倾向于表达叫做orexin的蛋白质,睡眠调节剂和喂养的调节剂,表明抑郁症之间的分子关联和一些症状。
Retro-Trap合并了两个方法来了解大脑:映射其中的所有连接和分析基因表达在人口中神经元弗里德曼说。“我们希望将广泛地使用复古陷阱,并提供更加粒度的神经电路功能如何以及最终导致神经系统心理学疾病更好的治疗方法。”
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