TREŠDIENA, 2012. gada 24. OKTOBRIS
Neirozinātnieku komanda no Cold Spring Harbor laboratorijas (Ņujorka) ir ierosinājusi revolucionāri jaunu veidu, kā noteikt visu peļu smadzeņu neironu savienojamības ('savienojuma') potenciālu, žurnālā 'PLoS Biology' publicētajā esejā '.
Komandas, kuru vada profesors Entonijs Zadors, mērķis ir sniegt pilnīgu neironu savienojumu aprakstu. Pašlaik vienīgā šīs informācijas iegūšanas metode ar augstu precizitāti ir katras šūnas sinapses pārbaude ar elektronu mikroskopiju; Bet šī metode ir lēna, dārga un prasa daudz darba.
Tagad Zadors un viņa līdzstrādnieki ir ierosinājuši augstas izšķirtspējas DNS sekvenēšanu, lai pārbaudītu neironu ķēžu savienojamību ar tādu pašu izšķirtspēju kā atsevišķiem neironiem. Pēc pētnieka teiktā, "mēs to plānojam darīt, izmantojot mūsu izstrādāto procesu, ko sauc par BOINC: katra no neironu savienojumiem svītrkods."
Priekšlikums nāk laikā, kad vairākas zinātniskās grupas Amerikas Savienotajās Valstīs gūst panākumus centienos noteikt zīdītāju smadzeņu savienojumus. Šajos pētījumos tiek izmantotas marķierkrāsu vai vīrusu injekcijas, lai neironu savienojamību kartētu mezoskopiskā mērogā - vidēja diapazona izšķirtspēja, kas ļauj izsekot neironu šķiedras starp smadzeņu reģioniem.
Tomēr Zadora komanda vēlas izsekot savienojamībai ārpus iepriekšminētās mezoskopiskās skalas sinaptisko kontaktu līmenī starp atsevišķu neironu pāriem. Pēc Zadora domām, BOINC svītrkodu tehnika var "sniegt tūlītēju pārskatu par ķēdes veiktajiem procesiem". No otras puses, BOINC metode solās būt daudz ātrāka un lētāka nekā pieejas, kuru pamatā ir elektronu mikroskopija.
BOINC metode sastāv no trim posmiem. Pirmkārt, katrs neirons ir marķēts ar noteiktu DNS svītrkodu - svītrkods, kas sastāv tikai no 20 nejaušiem DNS burtiem, var apzīmēt miljardu neironu, daudz vairāk nekā peles smadzenēs. .
Otrais solis ir vērsts uz neironiem, kas ir savienoti sinaptiski, un ar tiem saistītajiem svītrkodu savienojumiem. To panāk ar vīrusu - piemēram, pseidorabiju vīrusu -, kurš ar sinapsēm var pārvietot ģenētisko materiālu. "Lai svītrkodus varētu dalīties sinapsēs, vīruss ir jāprojektē tā, lai svītrkodu pārnestu savā ģenētiskajā secībā, " skaidro Zadors, "pēc vīrusa izplatīšanās sinapsēs katrs neirons beidzas ar svītrkoda somu, kurā ir gan savs kods, gan sinaptiski savienoto partneru kods. "
Metodes trešais solis sastāv no sinaptiski savienotu neironu svītru kodu apvienošanas, lai izveidotu atsevišķus DNS gabalus, kurus pēc tam var nolasīt, izmantojot augstas sekvencēšanas veiktspējas metodes. Šīs dubultās svītrkodu secības var aprēķināt skaitliski, lai atklātu smadzeņu sinaptisko vadu shēmu.
Kopā Zadors saka, ja BOINC izturēs testēšanas posmu, tas piedāvās lētu un ātru paņēmienu, kā savienot, pat zīdītāju smadzeņu kompleksus, kā savienot.
Avots:
Tags:
Labsajūta Veselība Uzturs
Neirozinātnieku komanda no Cold Spring Harbor laboratorijas (Ņujorka) ir ierosinājusi revolucionāri jaunu veidu, kā noteikt visu peļu smadzeņu neironu savienojamības ('savienojuma') potenciālu, žurnālā 'PLoS Biology' publicētajā esejā '.
Komandas, kuru vada profesors Entonijs Zadors, mērķis ir sniegt pilnīgu neironu savienojumu aprakstu. Pašlaik vienīgā šīs informācijas iegūšanas metode ar augstu precizitāti ir katras šūnas sinapses pārbaude ar elektronu mikroskopiju; Bet šī metode ir lēna, dārga un prasa daudz darba.
Tagad Zadors un viņa līdzstrādnieki ir ierosinājuši augstas izšķirtspējas DNS sekvenēšanu, lai pārbaudītu neironu ķēžu savienojamību ar tādu pašu izšķirtspēju kā atsevišķiem neironiem. Pēc pētnieka teiktā, "mēs to plānojam darīt, izmantojot mūsu izstrādāto procesu, ko sauc par BOINC: katra no neironu savienojumiem svītrkods."
Priekšlikums nāk laikā, kad vairākas zinātniskās grupas Amerikas Savienotajās Valstīs gūst panākumus centienos noteikt zīdītāju smadzeņu savienojumus. Šajos pētījumos tiek izmantotas marķierkrāsu vai vīrusu injekcijas, lai neironu savienojamību kartētu mezoskopiskā mērogā - vidēja diapazona izšķirtspēja, kas ļauj izsekot neironu šķiedras starp smadzeņu reģioniem.
Tomēr Zadora komanda vēlas izsekot savienojamībai ārpus iepriekšminētās mezoskopiskās skalas sinaptisko kontaktu līmenī starp atsevišķu neironu pāriem. Pēc Zadora domām, BOINC svītrkodu tehnika var "sniegt tūlītēju pārskatu par ķēdes veiktajiem procesiem". No otras puses, BOINC metode solās būt daudz ātrāka un lētāka nekā pieejas, kuru pamatā ir elektronu mikroskopija.
BOINC metode sastāv no trim posmiem. Pirmkārt, katrs neirons ir marķēts ar noteiktu DNS svītrkodu - svītrkods, kas sastāv tikai no 20 nejaušiem DNS burtiem, var apzīmēt miljardu neironu, daudz vairāk nekā peles smadzenēs. .
Otrais solis ir vērsts uz neironiem, kas ir savienoti sinaptiski, un ar tiem saistītajiem svītrkodu savienojumiem. To panāk ar vīrusu - piemēram, pseidorabiju vīrusu -, kurš ar sinapsēm var pārvietot ģenētisko materiālu. "Lai svītrkodus varētu dalīties sinapsēs, vīruss ir jāprojektē tā, lai svītrkodu pārnestu savā ģenētiskajā secībā, " skaidro Zadors, "pēc vīrusa izplatīšanās sinapsēs katrs neirons beidzas ar svītrkoda somu, kurā ir gan savs kods, gan sinaptiski savienoto partneru kods. "
Metodes trešais solis sastāv no sinaptiski savienotu neironu svītru kodu apvienošanas, lai izveidotu atsevišķus DNS gabalus, kurus pēc tam var nolasīt, izmantojot augstas sekvencēšanas veiktspējas metodes. Šīs dubultās svītrkodu secības var aprēķināt skaitliski, lai atklātu smadzeņu sinaptisko vadu shēmu.
Kopā Zadors saka, ja BOINC izturēs testēšanas posmu, tas piedāvās lētu un ātru paņēmienu, kā savienot, pat zīdītāju smadzeņu kompleksus, kā savienot.
Avots:
