Forskare skapar calcium-känsliga proteiner som reagerar snabbt till ändringar i neuronaktivitet

Published on July 26, 2013 at 7:43 AM · No Comments

Princeton Universitetarforskare har skapat ”souped upp” versioner av dekänsliga proteinerna som så för det förgångna årtiondet eller har givit forskare som, ett exempellöst beskådar och överenskommelse av hjärna-cellen kommunikationen.

Anmält Juli 18 i föra journal överNaturKommunikationerna, reagerar kan de förhöjda proteinerna som framkallas på Princeton, snabbare till ändringar i neuronaktivitet och skräddarsy för att reagera till olikt, klassar snabbare av neuronaktivitet. Tillsammans ger dessa skulle kännetecken forskare mer en precisera, och omfattande beskåda av neuronaktivitet.

Forskarna sökte att förbättra fungera av proteiner som var bekant som gröna fluorescerande avkännare för protein/för calmodulinprotein (GCaMP), en amalgam av olika naturliga proteiner som är ett populärt bildar av avkännareproteiner som är bekant som genetiskt kodade calciumindikatorer eller GECIs. En Gång introducerat in i hjärnan via bloodstreamen, reagerar GCaMPs till de olika calciumjonerna som är involverade i cellaktivitet av glödande fluorescerande gräsplan. Forskare använder denna fluorescence för att spåra banan av neural signalerar alltigenom hjärnan, som de händer.

GCaMPs och annan GECIs har varit ovärderliga till neuroscience, sade den motsvarande författare Samuel Wang, Princeton en förbunden professor av molekylär biologi och det Princeton NeuroscienceInstitutet. Forskare har använt avkännarna för att observera att hjärnan signalerar i real-time, och att forska in i föregående oklart neural knyter kontakt liksom de i cerebellumen. GECIs är nödvändig för den Begynnelse- Presidenten Barack Obama som för HJÄRNAN meddelas i April, sade Wang. Den beräknade $3 miljarden projekterar för att kartlägga aktiviteten av varje neuron i människahjärnan kan inte göras med traditionella metoder, liksom sonder som fäster till ytbehandla av hjärnan. ”Finns Det någon möjlighet långt som ska avslutas, som projekterar med elektroder, så du måste att göra den med annat bearbetar - GECIs är de bearbetar,”, sade han.

Den deras Illviljan värderar, emellertid begränsas proteinerna fortfarande, när den kommer till att hålla upp med fasta-stegat, kick-spänning väg av hjärnceller, och olika forskninggrupper har försökt att tilltala dessa begränsningar över åren, sade Wang.

”Har GCaMPs gjort viktiga bidrag till neuroscience så avlägsna, men det har finnas något begränsar, och forskare är rinnande upp mot de begränsar,”, sade Wang.

En ofullkomlighet är, att GCaMPs är om en-tionde av en långsammare understödja, än neurons, som kan avfyra hundratals tider per, understöder, sade Wang. Proteinerna aktiverar, efter neural, signalerar börjar och markerar avsluta av en signalera, när hjärnceller har (vid neuronal benämner), long efter rört på till någontingen annat, sade Wang. En understödjaströmbegränsning är att GCaMPs kan endast röran till fyra calciumjoner i sänder. Klassar Higher av cellaktivitet kan inte fullständigt undersökas, därför att GCaMPs fyller upp på medfölja rusar snabbt av calcium.

Princetonen GCaMPs reagerar snabbare till ändringar i calcium, så att ändringar i neural aktivitet ses mer omgående, sade Wang. Vid danande bet avkännarna a känsligare, och bräckligt - proteinförbindelsen snabbare med calcium och som ifrån varandra klarare kommer för att stoppa glöda när calcium tas bort - de karvade forskarna besegrar den ungefärligt 20 millisekund svarstiden av existerande GCaMPs till omkring 10 millisekunder, sade Wang.

Read in | English | Español | Français | Deutsch | Português | Italiano | 日本語 | 한국어 | 简体中文 | 繁體中文 | Nederlands | Русский | Svenska | Polski