KOLMAPÄEV, 24. OKTOOBER 2012
Ajakirjas PLoS Biology avaldatud essees on Cold Spring Harbori (New York) laboratooriumi neuroteadlaste meeskond pakkunud välja revolutsioonilise uue viisi kogu hiireaju neuronaalse ühenduvuse ('connectome') võimaliku määramiseks. '.
Meeskond eesotsas professor Anthony Zadoriga soovib anda neuronite ühenduvuse täieliku kirjelduse. Praegu põhineb selle teabe ülitäpseks saamise meetod iga raku sünapsi uurimisel elektronmikroskoopia abil; Kuid meetod on aeglane, kallis ja nõuab palju tööd.
Nüüd on Zador ja tema kaastöötajad teinud ettepaneku suure jõudlusega DNA järjestuse määramiseks, et testida närviskeemide ühenduvust sama eraldusvõimega kui üksikute neuronite oma. Teadlase sõnul "kavatseme seda teha oma väljatöötatava protsessi kaudu, mida nimetatakse BOINC-ks: iga närviühenduse vöötkood".
Ettepanek tuleb ajal, mil mitmed USA teadusrühmad teevad edusamme imetajate ajuühenduste kaardistamisel. Nendes uuringutes kasutatakse neuroühenduse kaardistamiseks mesoskoopilisel skaalal märgistusvärvide või viiruste süstimist - keskmise ulatusega eraldusvõimet, mis võimaldab jälgida ajupiirkondade vahelisi närvikiudusid.
Kuid Zadori meeskond soovib ühenduvust jälgida väljaspool ülalnimetatud mesoskoopilist skaalat, üksikute neuronite paaride vaheliste sünaptiliste kontaktide tasemel. BOINC vöötkooditehnika võib Zadori sõnul "anda kohese ülevaate vooluahela läbiviidavatest protsessidest". Teisalt tõotab BOINC-meetod olla palju kiirem ja odavam kui elektronmikroskoopial põhinevad lähenemisviisid.
BOINC-meetod koosneb kolmest etapist. Esiteks märgistatakse iga neuron kindla DNA vöötkoodiga - ainult 20 juhuslikust DNA-tähest koosnev vöötkood võib tähistada miljardit neuroni, palju rohkem kui hiire ajus .
Teine samm keskendub sünaptiliselt ühendatud neuronitele ja nende vastavatele vöötkoodikaaslastele. See saavutatakse viirusega - näiteks pseudorabies-viirusega -, mis suudab geneetilist materjali sünapside kaudu teisaldada. "Vöötkoodide sünapside kaudu jagamiseks peab viirus olema kavandatud vöötkoodi kandmiseks oma geneetilise järjestuse piires, " selgitab Zador, "pärast viiruse sünapsides levikut neuron lõpeb vöötkoodikotiga, mis sisaldab nii tema enda kui ka sünaptiliselt seotud partnerite koode. "
Meetodi kolmas samm seisneb sünaptiliselt ühendatud neuronite vöötkoodide ühendamises, moodustades üksikud DNA tükid, mida saab seejärel lugeda kõrge sekveneerimisega jõudlusmeetodite abil. Neid topelt vöötkoodijadasid saab arvutada arvutuslikult, et näidata aju sünaptilist ühendusskeemi.
Zador väidab, et kui BOINC katsetamisfaasi läbib, pakub see odavat ja kiiret võimalust ühendada, isegi imetajate ajukompleksid.
Allikas:
Silte:
Sugu Ilu Perekond
Ajakirjas PLoS Biology avaldatud essees on Cold Spring Harbori (New York) laboratooriumi neuroteadlaste meeskond pakkunud välja revolutsioonilise uue viisi kogu hiireaju neuronaalse ühenduvuse ('connectome') võimaliku määramiseks. '.
Meeskond eesotsas professor Anthony Zadoriga soovib anda neuronite ühenduvuse täieliku kirjelduse. Praegu põhineb selle teabe ülitäpseks saamise meetod iga raku sünapsi uurimisel elektronmikroskoopia abil; Kuid meetod on aeglane, kallis ja nõuab palju tööd.
Nüüd on Zador ja tema kaastöötajad teinud ettepaneku suure jõudlusega DNA järjestuse määramiseks, et testida närviskeemide ühenduvust sama eraldusvõimega kui üksikute neuronite oma. Teadlase sõnul "kavatseme seda teha oma väljatöötatava protsessi kaudu, mida nimetatakse BOINC-ks: iga närviühenduse vöötkood".
Ettepanek tuleb ajal, mil mitmed USA teadusrühmad teevad edusamme imetajate ajuühenduste kaardistamisel. Nendes uuringutes kasutatakse neuroühenduse kaardistamiseks mesoskoopilisel skaalal märgistusvärvide või viiruste süstimist - keskmise ulatusega eraldusvõimet, mis võimaldab jälgida ajupiirkondade vahelisi närvikiudusid.
Kuid Zadori meeskond soovib ühenduvust jälgida väljaspool ülalnimetatud mesoskoopilist skaalat, üksikute neuronite paaride vaheliste sünaptiliste kontaktide tasemel. BOINC vöötkooditehnika võib Zadori sõnul "anda kohese ülevaate vooluahela läbiviidavatest protsessidest". Teisalt tõotab BOINC-meetod olla palju kiirem ja odavam kui elektronmikroskoopial põhinevad lähenemisviisid.
BOINC-meetod koosneb kolmest etapist. Esiteks märgistatakse iga neuron kindla DNA vöötkoodiga - ainult 20 juhuslikust DNA-tähest koosnev vöötkood võib tähistada miljardit neuroni, palju rohkem kui hiire ajus .
Teine samm keskendub sünaptiliselt ühendatud neuronitele ja nende vastavatele vöötkoodikaaslastele. See saavutatakse viirusega - näiteks pseudorabies-viirusega -, mis suudab geneetilist materjali sünapside kaudu teisaldada. "Vöötkoodide sünapside kaudu jagamiseks peab viirus olema kavandatud vöötkoodi kandmiseks oma geneetilise järjestuse piires, " selgitab Zador, "pärast viiruse sünapsides levikut neuron lõpeb vöötkoodikotiga, mis sisaldab nii tema enda kui ka sünaptiliselt seotud partnerite koode. "
Meetodi kolmas samm seisneb sünaptiliselt ühendatud neuronite vöötkoodide ühendamises, moodustades üksikud DNA tükid, mida saab seejärel lugeda kõrge sekveneerimisega jõudlusmeetodite abil. Neid topelt vöötkoodijadasid saab arvutada arvutuslikult, et näidata aju sünaptilist ühendusskeemi.
Zador väidab, et kui BOINC katsetamisfaasi läbib, pakub see odavat ja kiiret võimalust ühendada, isegi imetajate ajukompleksid.
Allikas:
