非典型肌球蛋白在神经元分支中起着关键作用
RIKEN科学家使用了一种新的方法,结合分子遗传学,细胞成像和人工学习,使意外发现肌球蛋白6是众所周知的肌动蛋白运动蛋白在神经元分支中起着关键作用。这一发现可能有一天可以帮助神经元损坏后恢复。
被称为树枝状的分支样结构神经元收集和处理其他神经元的信息。这些树枝状物采用的形状极大地影响了神经元的功能神经电路并且对分支过程的破坏可以导致智力残疾和精神病疾病。
但对于驱动神经元图案化的分子过程很少。“我们已经知道很长一段时间,即遗传蓝图决定了神经元的形状,”脑脑科学(CBS)的riken中心的Adrian Moore说。“但我们能够阅读那个蓝图 - 它仍然是一个黑匣子。”
了解神经元分支中涉及的过程可能会导致未来的实际效益。“如果我们能理解神经元的成长方式,我们可以重复一些这些程序,帮助神经元在损失后再生,”摩尔说明。
肌球蛋白作为微型电动机,导致肌肉与合同和细胞移动。现在,摩尔和同事们发现肌球蛋白6蛋白在确定原发性神经分支的位置起着关键作用。“我们不期望发现肌球蛋白6是众所周知的肌动蛋白运动蛋白影响神经分支,”摩尔说。
为了使这个发现,团队组合了两种技术:在生活果蝇中发育神经元的时间流逝成像机器学习,它量化了图像中的树突模式。然后,它们比较了在生长神经元内分子的行为获得的成像参数。
“生活苍蝇的成像神经元形成已经取得了很大进展。我们现在能够从出生到期到期,”摩尔说。“与此同时,计算机分析图像的能力已经迅速改善。我们在这项研究中嫁给了这两种技术。”
在分析神经元发展和分支的分析中,该团队使用了一种来自动物行为研究的工具 - 符号图,其定量目录动物行为。“我是一个分子生物学家通过培训,但通过与我的神经科学同事们在CBS上互动,他们都会意识到细胞就像动物一样表现出行为,“摩尔说。”在这项研究中,我们以同样的方式看着神经元我们会看着动物或人群,并询问他们是如何表现和强调的行为。“
摩尔补充说:“这项工作对于展示我们采用的新方法是如何用于推进生物医学研究的新方法。”ob欧宝直播nba
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