Штриховой код из ДНК предложили для картирования нейронных связей

Группа исследователей из Колд Спринг Харбора по управлением доктора Энтони Задора (Anthony Zador) предложила использовать высокоточное секвенирование ДНК для зондирования нервных цепей на уровне отдельных нейронов, докладывает MedicalXpress.

«Предлагаемый способ переводит делему межнейронных взаимодействий в формат, допускающий считывание данных современными высокоточными секвенаторами геномов», — гласит Энтони Задор. С этой целью ученые в текущее время разрабатывают процесс под заглавием BOINC (barcoding of individual neuronal connections), т.е. штрих-кодирование личных межнейронных связей.

Объектом служит мозг мыши. Подход описан в журнальчике PLoS Biology.
На второй стадии ученые отбирают нейроны, сообщающиеся между собой путем синаптической передачи, соединяя вместе их ДНК-овые «штрих-коды».

Для этого в качестве переносчика фрагментов ДНК через синапс используется вирус псевдобешенства.
Как поясняет профессор Задор, «для распределения штрих-кодов по синапсам вирусный вектор должен быть сконструирован таким макаром, чтобы он и сам являлся носителем кодовой ДНК в составе своей генетической последовательности».

После того как такой вирус распространится по синапсам, на конце каждого нейрона окажется комбинированный штрих-код, состоящий и собственной ДНК-метки и метки синаптически связанного нейрона-партнера.
Процесс состоит из 3-х стадий.

На первой каждый нейрон метится специфичным ДНК-»штрих-кодом», последовательностью из 20 случайным образом подобранных нуклеотидов ДНК. Таковой штрих-код уникален, и им можно пометить триллионы нейронов, т.е. еще большее количество, чем находится в мозге мыши.

В проекте «Коннектом человека» мозговая деятельность визуализируется с использованием разных подходов. Вместе с функциональной магнитно-резонансной томографией (fMRI) применяется метод диффузной спектральной томографии (МР диффузия), который также позволяет оценивать активность нейронных сетей.

На третьей стадии все штрих-коды синаптически связанных нейронов объединяются в единую последовательность ДНК, которая затем считывается методами высокоточного секвенирования. Комбинированные штрих-коды могут быть проанализированы методами вычислительной биологии, что позволит представить диаграмму синаптических связей в мозге.

Если концепция BOINC пройдет проверку экспериментом, то это позволит значительно упростить и удешевить выполнение проекта «Коннектом человека», который направлен на доскональное описание связей между нейронами человеческого мозга и выявление возможных корреляций между структурой нейронных сетей и умственными способностями, также поведением конкретного человека.
Медицина 2.0 (www.med2.ru)

Читайте также:

Лечение поражения головного мозга детей стволовыми клетками оказалось безопасным
30-12-2013

Улучшение свойства жизни пациентов с заболеванием Пелицеус-Мерцбахера станет прогрессом в лечении...

Аспирин замедлил наступление старческого слабоумия у пожилых шведок
04-02-2014

Длительный прием низких доз ацетилсалициловой кислоты может содействовать замедлению ослабления...

Тест “Рисование часов”,для ранешнего диагноза Болезни Альцгеймера, перейдет в цифровой формат
16-10-2013

Исследователями Технологического института Джорджии было сотворено программное обеспечение,...

В клетке найден «стоп-кран», защищающий ее от самопереваривания
14-02-2014

В томные времена клеточки способны переваривать некие свои части и перерабатывать их на...

В США скончался автор методики трансплантации костного мозга
24-12-2013

В США в возрасте 92 лет скончался хирург-трансплантолог Донналл Томас, человек, первым...