斯坦福大學的一種新分子探針可以幫助揭示我們的大腦如何思考和記憶。這種工具被稱為快光和鈣調節(jié)表達或 FLiCRE(發(fā)音為“閃爍”)，可以發(fā)送到任何細胞內以執(zhí)行各種研究任務，包括標記、記錄和控制細胞功能。
“這項工作達到了神經科學的一個中心目標：如何找到思想或認知過程背后的神經元系統(tǒng)?神經科學家長期以來一直想要這種類型的工具，”該學院的遺傳學教授 Alice Ting 說。斯坦福大學醫(yī)學院和生物學人文科學學院的團隊與斯坦福大學精神病學家和生物工程師 Karl Deisseroth 的實驗室共同領導了這項工作。
12 月 11 日發(fā)表在《Cell》雜志上的一篇論文詳細介紹了概念驗證實驗，研究人員使用 FLiCRE 拍攝了與小鼠回避行為相關的神經活動快照。通過將 FLiCRE 快照與 RNA 測序結合起來，他們發(fā)現(xiàn)這些激活的神經元主要屬于單一細胞類型，僅使用遺傳工具是無法訪問的。然后，他們將 FLiCRE 與視蛋白(Deisseroth 開發(fā)的一種利用光控制神經活動的蛋白質)結合使用，在一天后重新激活這些相同的神經元，從而導致小鼠避免進入某個房間。研究人員研究的大腦區(qū)域稱為伏隔核，被認為在人類精神疾病(包括抑郁癥)中發(fā)揮著重要作用。
模塊化分子技術
FLiCRE 由兩條分子鏈組成，可對藍光和鈣的存在做出反應。這種光敏感性使研究人員能夠精確控制實驗的時間，而鈣幾乎是細胞活動的通用指標。為了將 FLiCRE 放入細胞內，研究人員將其分為兩部分，包裝在無害的病毒中。FLiCRE 的一部分附著在細胞膜上，含有一種蛋白質，可以進入細胞核并驅動研究人員選擇的任何基因的表達。FLiCRE 的另一部分負責在某些特定條件下釋放蛋白質，即鈣濃度高且細胞沐浴在藍光下。
現(xiàn)有的標記技術需要數(shù)小時才能激活，而 FLiCRE 標記過程只需幾分鐘。研究人員還設計了 FLiCRE，以便他們可以使用標準基因測序來查找 FLiCRE 激活的細胞。這使得他們能夠同時研究數(shù)以萬計的細胞，而其他技術往往需要分析多個顯微圖像，每個圖像包含數(shù)百個細胞。
標簽：
免責聲明：本文由用戶上傳，如有侵權請聯(lián)系刪除！