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El nuevo enfoque da nuevos discernimientos en la formación de neuronas en cerebro adulto mamífero

Las personas de investigadores en la universidad de Baylor del remedio, del instituto del corazón de Tejas y del hospital de niños de Tejas han desarrollado una nueva aproximación potente para entender la formación de nuevas neuronas en el cerebro adulto mamífero. Publicado en los partes de la célula del gorrón, este trabajo abre los nuevos caminos emocionantes que se pueden desarrollar más a fondo para reparar los circuitos del cerebro que funcionan incorrectamente.

“El cerebro mamífero es un tejido complejo integrado por tipos diversos de la célula. Sin embargo, a pesar de avances rápidos en el campo de la neurología, solamente un número limitado de célula pulsa hacia adentro el cerebro se sabe y bien-caracterizado,” dijo al Dr. Benjamin Arenkiel, profesor adjunto del autor importante de la genética molecular y humana y de la neurología en la universidad de Baylor del remedio y del investigador en el enero y el instituto de investigación neurológico de Dan Duncan en el hospital de niños de Tejas. “Determinar todos los subtipos celulares es crucial a desenredar cómo los circuitos del cerebro funcionan y rendirán discernimientos en actividad cerebral bajo condiciones enfermas y heridas.”

En este estudio, Arenkiel y sus colegas describieron una aproximación innovadora que determinó objetivos celulares nuevos y los caminos genéticos implicados en el alambrado de neuronas adulto-nacidas en los circuitos existentes del cerebro.

Los investigadores ahora saben que el cerebro apenas no está compuesto de cuatro o cinco tipos de la célula que realizan papeles genéricos. La mayoría de los circuitos consisten en subtipos únicos de las células, muchas cuyo sea actualmente Arenkiel desacostumbrado, explicado. Por ejemplo hay posiblemente millares de subtipos funcionales dentro de una clase determinada de neuronas.

“Por lo tanto, la primera tarea de comenzar a entender los circuitos del cerebro es determinar a todos los jugadores celulares,” dijo a Arenkiel, que también es un escolar de McNair en la universidad de Baylor del remedio. “Esto permitiría que genético los sondáramos para revelar sus funciones biológicas, un conocimiento necesario para reparar estos circuitos cuando sale mal algo.”

En la mayoría de los mamíferos adultos, solamente dos regiones del cerebro, el hipocampo y el bulbo olfativo (OB), se han mostrado para integrar las nuevas neuronas en los circuitos existentes del cerebro. Arenkiel ensambló fuerzas con el Dr. co-correspondiente James Martin del autor, profesor y Vivian L. Smith Chair en remedio regenerador en la universidad de Baylor del remedio y del director del laboratorio de la renovación de Cardiomyocyte en el instituto del corazón de Tejas. Las personas aplicaron relativamente una nueva tecnología, ARN unicelular que ordenaba, para determinar subtipos celulares nuevos en el OB.

Para realizar el ARN unicelular que ordenaba, Burak Tepe, un estudiante de tercer ciclo en el laboratorio de Arenkiel y uno de los autores primarios de este papel, y de los colegas prepararon una suspensión unicelular desasociando el tejido cerebral usando las enzimas. Esta mezcla clasificación en una cámara microfluidic en la cual cada célula co-fue encapsulada en las micropartículas (molduras) con los códigos de barras únicos que no perdieron de vista el origen celular de cada transcripción del mRNA.

Usando esta estrategia de perfilado, generaron cuidadosamente una biblioteca de las transcripciones del mRNA para 50.000 células en el OB. Esta información reveló que el OB comprende aproximadamente 30 diversos tipos de la célula que incluyeron 18 diversos tipos de neuronas, así como muchas otras células no-neuronales tales como células de los astrocytes, de los oligodendrocytes, vasculares e inmunes.

Además, las personas destaparon los genes y/o los caminos que son "ON" o "OFF" cronológicamente girado en estos linajes durante el revelado del cerebro. Este estudio leverages la potencia combinada del ARN unicelular que ordena el análisis de neuronas adulto-nacidas con bioinformática para comparar cómo progresan los perfiles de la expresión génica de diversos linajes neuronales en un cierto plazo.

Este método potente ha permitido que los investigadores reconstruyan una trayectoria de desarrollo supuesta (“pseudo-cronología”) de todos los linajes neuronales en el OB - de emigrar a progenitores de los nervios a las neuronas maduras completo de funcionamiento - junto con la información detallada de cuando y donde están "ON" los genes específicos o las redes genéticas girado o “lejos.” Constante con esto, los investigadores encontró que los subtipos específicos de neuronas diferenciado fueron enriquecidos o que agotados en respuesta a señales de entrada sensoriales distintas.

“Además de determinar a los protagonistas y de ofrecer discernimientos mecánicos cruciales en neurogenesis adulto en OB, pensamos que este estudio tiene un impacto más amplio porque otros investigadores pueden ahora utilizar esta aproximación para determinar y para tomar el pelo fuera la función de nuevos circuitos neuronales en otras partes del cerebro mamífero adulto,” Arenkiel dijo.