Satu pasukan pakar neuros dari makmal Cold Spring Harbour (New York) telah mencadangkan cara baru yang revolusioner untuk menentukan potensi sambungan neuron ('connectome') otak tikus keseluruhan, dalam esei yang diterbitkan dalam jurnal 'PLoS Biology '.
Pasukan yang diketuai oleh Profesor Anthony Zador, bertujuan memberikan penerangan lengkap mengenai hubungan neuron. Pada masa ini, satu-satunya kaedah untuk mendapatkan maklumat ini dengan ketepatan tinggi adalah berdasarkan pemeriksaan sinaps setiap sel oleh mikroskop elektron; Tetapi kaedahnya perlahan, mahal dan memerlukan banyak kerja.
Sekarang, Zador dan kolaboratornya telah mencadangkan penjujukan DNA berprestasi tinggi untuk menguji keterkaitan litar neuron pada resolusi yang sama seperti neuron individu. Menurut penyelidik, "kami berhasrat untuk melakukannya melalui proses yang kami sedang membangun, yang dipanggil BOINC: kod bar bagi setiap sambungan saraf."
Cadangan itu datang pada masa apabila beberapa pasukan saintifik di Amerika Syarikat membuat kemajuan dalam usaha mereka untuk memetakan hubungan otak dalam mamalia. Kajian ini menggunakan suntikan pewarna atau virus pengesan untuk memetakan hubungan saraf pada skala mesoskopik - resolusi pertengahan jarak yang memungkinkan untuk mengesan gentian neuron di antara kawasan otak.
Walau bagaimanapun, pasukan Zador ingin mengesan sambungan di sebalik skala mesoskopik yang dinyatakan di atas, pada tahap hubungan sinaptik antara pasangan neuron individu. Teknik kod bar BOINC boleh, menurut Zador, "memberikan gambaran segera tentang proses yang dilakukan oleh litar." Sebaliknya, kaedah BOINC menjanjikan menjadi lebih cepat dan lebih murah daripada pendekatan berdasarkan mikroskop elektron.
Kaedah BOINC terdiri daripada tiga langkah. Pertama, setiap neuron ditandakan dengan kod bar DNA khusus - kod bar yang terdiri daripada hanya 20 huruf 'ranting' DNA yang boleh menanda satu bilion neuron, lebih banyak daripada yang ada di dalam otak tikus .
Langkah kedua memberi tumpuan kepada neuron yang bersambung secara sinaptis dan rakan barcode masing-masing. Ini dicapai oleh virus - seperti virus pseudorabies - yang boleh memindahkan bahan genetik melalui sinaps. "Untuk berkongsi barcode melalui sinapsinya, virus itu mesti direka untuk membawa kod bar dalam urutan genetiknya sendiri, " kata Zador, "selepas virus itu merebak melalui sinapsinya, masing-masing neuron berakhir dengan beg kod bar, yang merangkumi kodnya sendiri dan rakan-rakannya yang sinopsis. "
Langkah ketiga kaedah ini terdiri daripada kesatuan kod bar neuron bersambung sinaptik untuk mencipta kepingan DNA individu, yang kemudiannya dapat dibaca melalui kaedah prestasi penjujukan tinggi. Urutan barcode double ini boleh dikira secara komputasi untuk mendedahkan gambarajah pendawaian sinaptik otak.
Bersama-sama, Zador berkata, jika BOINC melewati tahap pengujian, ia akan menawarkan cara yang murah dan cepat untuk memetakan penyambung, bahkan kompleks otak mamalia.
Sumber: www.DiarioSalud.net
