Новый молекулярный зонд из Стэнфордского университета может помочь выяснить, как наш мозг думает и запоминает. Этот инструмент, называемый Fast Light and Calcium-Regulated Expression или FLiCRE (произносится как «мерцание»), может быть отправлен внутрь любой клетки для выполнения различных исследовательских задач, включая маркировку, запись и контроль клеточных функций.
«Эта работа направлена на достижение центральной цели нейробиологии: как найти систему нейронов, лежащих в основе мыслительного или когнитивного процесса? Нейробиологам давно нужен этот тип инструмента», — сказала Элис Тинг, профессор генетики в Стэнфордская школа медицины и биологии в Школе гуманитарных и естественных наук, команда которых руководила этой работой вместе с лабораторией Стэнфордского психиатра и биоинженера Карла Дайссерота.
В экспериментах по проверке концепции, подробно описанных в статье, опубликованной 11 декабря в Cell , исследователи использовали FLiCRE, чтобы сделать снимок нейронной активности, связанной с поведением избегания у мышей. Сопоставив снимок FLiCRE с секвенированием РНК, они обнаружили, что эти активированные нейроны в основном принадлежали к одному типу клеток, который был недоступен с помощью одних только генетических инструментов. Затем они использовали FLiCRE в сочетании с опсином — белком для управления нейронной активностью с помощью света, разработанного Дейссеротом — чтобы реактивировать те же самые нейроны на день позже, что заставляло мышей избегать входа в определенную комнату. Считается, что область мозга, изучаемая исследователями, называемая прилежащим ядром, играет важную роль в возникновении психических заболеваний человека, включая депрессию.
Модульная молекулярная технология
FLiCRE состоит из двух цепочек молекулярных компонентов, которые реагируют на присутствие синего света и кальция. Эта светочувствительность позволяет исследователям точно контролировать время своих экспериментов, а кальций является почти универсальным индикатором активности клеток. Чтобы поместить FLiCRE внутрь клетки, исследователи упаковывают ее из двух частей в безвредный вирус. Одна часть FLiCRE прикрепляется к клеточной мембране и содержит белок, который может проникать в ядро клетки и управлять экспрессией любого гена, выбранного исследователями. Другая часть FLiCRE отвечает за высвобождение белка при определенных условиях, а именно, если концентрация кальция высока и клетка залита синим светом.
Загрузка...
