Tým neurovědců z laboratoře Cold Spring Harbor (New York) navrhl nový revoluční způsob, jak určit potenciál neuronové konektivity („connectome“) celého mozku myši, v eseji zveřejněné v časopise „PLoS Biology“. '.
Cílem týmu, vedeného profesorem Anthonym Zadorem, je poskytnout úplný popis neuronální konektivity. V současné době je jediný způsob získávání těchto informací s vysokou přesností založen na zkoumání synapse každé buňky elektronovou mikroskopií; Metoda je však pomalá, nákladná a vyžaduje hodně práce.
Nyní, Zador a jeho spolupracovníci navrhli vysoce výkonné DNA sekvenování pro testování konektivity neuronových obvodů ve stejném rozlišení jako u jednotlivých neuronů. Podle výzkumníka „máme v úmyslu to udělat prostřednictvím procesu, který vyvíjíme, zvaného BOINC: čárový kód každého z neurálních spojení.“
Návrh přichází v době, kdy několik vědeckých týmů ve Spojených státech dosahuje pokroku ve svém úsilí zmapovat mozková spojení u savců. Tyto studie používají injekce stopovacích barviv nebo virů k mapování nervové konektivity v mezoskopickém měřítku - rozlišení ve středním rozsahu, které umožňuje sledovat neuronální vlákna mezi oblastmi mozku.
Tým Zador však chce sledovat konektivitu za výše uvedenou mezoskopickou stupnicí na úrovni synaptických kontaktů mezi páry jednotlivých neuronů. Technika čárového kódu BOINC může podle Zadora „poskytnout okamžitý pohled na procesy prováděné obvodem“. Na druhé straně metoda BOINC slibuje, že bude mnohem rychlejší a levnější než přístupy založené na elektronové mikroskopii.
Metoda BOINC se skládá ze tří kroků. Za prvé, každý neuron je označen specifickým čárovým kódem DNA - čárový kód skládající se z pouhých 20 náhodných „písmen“ DNA může označit miliardu neuronů, mnohem více než těch v mozku myši .
Druhý krok je zaměřen na neurony, které jsou synapticky spojeny a jejich příslušné přidružené čárové kódy. Toho je dosaženo virem - jako je například virus pseudorabies -, který může přesouvat genetický materiál skrze synapsy. „Aby bylo možné sdílet čárové kódy pomocí synapsí, musí být virus navržen tak, aby nesl čárový kód ve své vlastní genetické sekvenci, “ vysvětluje Zador, „poté, co se virus rozšíří synapsemi, neuron končí taškou čárového kódu, která obsahuje vlastní kód a kódy svých synapticky spřažených partnerů. “
Třetí krok této metody spočívá ve spojení čárových kódů synapticky spojených neuronů za účelem vytvoření jednotlivých kusů DNA, které lze poté přečíst pomocí výkonných metod sekvencování s vysokým výkonem. Tyto sekvence dvojitých čárových kódů lze vypočítat výpočtem, aby se odhalil synaptický schémat zapojení mozku.
Společně Zador říká, že pokud BOINC projde testovací fází, nabídne levný a rychlý způsob mapování konektomu, dokonce i mozkových komplexů savců.
Zdroj: www.DiarioSalud.net
