El cerebro humano es extremadamente complejo, contiene miles de millones de neuronas que forman billones de sinapsis donde surgen los pensamientos, el comportamiento y la emoción. Sin embargo, cuando un individuo realiza una tarea en particular, no muchos sino solo unos pocos circuitos neuronales están en acción.La heterogeneidad celular de la estructura del cerebro ha hecho que las disecciones de la base molecular de la función de los circuitos neuronales sean particularmente desafiantes, porque los estudios previos sobre el perfil genético y epigenético utilizando un bloque de tejidos cerebrales simplemente no tienen la precisión y exactitud suficientes para corresponder a las actividades de unpocos circuitos activados en el cerebro.
en la edición de marzo del diario de Springer proteína y célula Chen et al. Informaron, por primera vez, que las firmas de expresión de genes moleculares subyacentes a la maduración neuronal humana se juzgan por las características electrofisiológicas. Los autores emplearon con éxito la tecnología "Patch-seq" mediante la cual el registro con parche de pinza y el perfil de transcriptoma de neurona única se realizaron enlas mismas neuronas humanas derivadas de células madre más primitivas. Los autores también implementaron poderosos análisis bioinformáticos, incluidos los análisis de redes de coexpresión de genes ponderados WGCNA, para extrapolar genes característicos importantes correspondientes a neuronas humanas inmaduras y maduras, lo que no tiene precedentes.
Al hacer referencia cruzada a datos publicados en un transcriptoma de neurona única perfilado de cerebros humanos fetales y adultos aunque sin análisis electrofisiológicos, se identificaron 39 genes neuronales, que podrían servir como biomarcadores genéricos para la maduración neuronal humana. El papel preciso de estos 39 genesen el proceso de maduración neuronal queda por determinar en el futuro. Por otro lado, una serie de señalización de calcio, función mitocondrial y genes relacionados con la ubiquitinación se elevan constantemente cuando maduran las neuronas humanas, lo que subraya la importancia crítica de estos procesos biológicos relacionados confunción neuronal. Se espera que la desregulación de estos procesos pueda ser un elemento central que conduzca a la neurodegeneración.
La tecnología de acoplamiento de registro electrofisiológico y análisis de transcriptoma de células individuales más el poderoso WGCNA debería, en el futuro, ser ampliamente utilizado para delinear la lógica molecular para el cableado, la función y la plasticidad de los circuitos neuronales, para finalmente comprender el cerebro humano, la mente,y trastornos neurológicos humanos importantes.
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Materiales proporcionados por Springer . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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