Brainceller Farvet Til At Skabe 'Brainbow'

{h1}

Den nye teknik får neuroner til at gløde i 90 forskellige farver.

Lånende gener fra bakterier, koraller og vandmænd har forskere sat musens hjerner i en fed farve af farver, der afslører de indviklede motorveje og byways af neuronale forbindelser.

Teknikken, kaldet "Brainbow" af sine Harvard University opfindere, er detaljeret i den 1. november udgave af tidsskriftet Natur.

Tidligere teknikker til fremhævning af neuroner anvendes højst to farver. En fælles tilgang udviklet i 1873 af en italiensk læge og stadigvæk brugt i dag, kaldet Golgi-metoden, pletter neuroner i deres helhed, men påvirker kun nogle få hjerneceller ad gangen.

I modsætning hertil giver Brainbow forskere mulighed for at mærke flere hundrede neuroner på en gang med omkring 90 forskellige farver. De resulterende billeder, der ligner abstrakte farve malerier, er både smukke og informative. De ser ud som om de kunne hænge i et moderne kunstmuseum og er blandt de mest detaljerede billeder af neuronale forbindelser, der nogensinde er lavet.

Som set på tv

"Vi har allerede brugt Brainbow til at tage et første kig på musens nervesystem, og vi har observeret nogle meget interessante og tidligere uigenkendte mønstre af neuronarrangementer," siger studiemedlem Joshua Sanes. "Hvad vi forstår, hvad vi ser, har vi kun ridset overfladen."

For at skabe billederne bruger Brainbow en metode svarende til den, der bruges til at generere farver på en computer eller tv-skærm.

"På samme måde som en tv-skærm blander rødt, grønt og blåt for at skildre et bredt udvalg af farver, kan kombinationen af ​​tre eller flere fluorescerende proteiner i neuroner generere mange forskellige nuancer," siger studielageren Jeff Lichtman.

Men i stedet for rødt, grønt og blåt lys er Brainbow afhængig af cyan, rød og gul genpigmenter. Det røde genpigment kommer fra koral, mens de cyan og blå pigmenter er modificerede versioner af et fluorescerende grønt pigment, der findes i vandmænd.

Ved anvendelse af genetiske rekombinationsteknikker bundtede forskerne de pigment-udtrykkende gener i DNA-pakker og indsatte dem i genomerne af udvikling af mus. Når musene udvikler sig, bliver pigmentgenerne opdelt mellem gnavercellerne. Studiemedlem Jean Livet ligner DNA-pakken til en "molekylær spilleautomat."

"Hver celle ville spille spilleautomaten og tilskrives en anden farve," fortæller Livet WordsSideKick.com.

For at farvegenerne skal udtrykkes, skal muscellerne også indeholde et andet gen, der hedder Cre. Afledt af bakterier aktiverer Cre farvegenerne inde i cellen. Hvis farvegenerne er spilleautomaten, er Cre "hånden, der trækker håndtaget igen og igen," sagde Livet.

Ved at bruge mus, der udtrykker Cre i forskellige dele af deres kroppe eller på forskellige tidspunkter under udvikling, kan forskere bruge Brainbow på forskellige celletyper. "Systemet kan indstilles til hvad du vil," livet sagde.

Hele kredsløbet

Farverne er kun synlige, når de ses under fluorescerende lys, så Brainbow-ed hjernerne ser stadig ud som normale mus hjerner, sagde Livet, "eller normale transgene mus hjerner, bør jeg sige."

Brainbow har nogle ulemper. For det afhænger det af fluorescerende mikroskoper, som kan koste flere hundrede tusind dollars. "Det er ikke som Golgi-pletten, hvor du bare kan se gennem et normalt mikroskop," sagde Livet.

En anden begrænsning er, at den kun virker med genetisk modificerede eller transgene dyr, som i øjeblikket kun omfatter mus. Med Golgi-pletten, "kan du gøre alt, herunder mennesker," sagde Livet.

Til gengæld kan Brainbow give neurovidenskaberne et mere fuldstændigt billede af hjernen. "Du kan se, hvordan celler interagerer sammen," sagde Livet. "I stedet for at have en vision af kun en celle i et kredsløb, har du en vision af selve kredsløbet."

  • 10 ting du ikke vidste om dig
  • Livets små mysterier: Hvor mange celler er i hjernen?
  • Sjælden men rigtig: Folk, der føler, Smag og hør farve

Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com