En un importante paso adelante en la investigación, los científicos del Laboratorio Cold Spring Harbor CSHL publican en Celda un descubrimiento sobre la base molecular-genética de los tipos de células neuronales. Las neuronas son los componentes básicos que conectan los circuitos cerebrales que apoyan las actividades mentales y el comportamiento. El estudio, que implica un sofisticado análisis computacional de los mensajes transcritos de genes que están activos enuna neurona, señala los patrones de comunicación de célula a célula como la característica central que hace posibles distinciones rigurosas entre los tipos de neuronas en el cerebro del ratón.
El equipo, dirigido por CSHL Profesor Z. Josh Huang, compara su descubrimiento con la forma en que los estilos y patrones de comunicación nos permiten aprender cosas importantes y definitivas sobre las personas. "Para descubrir quién soy", dice Anirban Paul, Ph.D., el primer autor del artículo, "puedes aprender mucho estudiando con quién y cómo me comunico. Cuando llamo a mi abuela, ¿uso una aplicación o un teléfono? ¿Cómo le hablo, en¿Cómo se compara eso cuando me comunico con mi hijo o mi colega? "
Utilizando seis tipos genéticamente identificables de neuronas inhibidoras corticales que liberan el neurotransmisor GABA, el equipo buscó descubrir factores capaces de distinguir sus características moleculares centrales. Utilizando un método de secuenciación de ARN de alta resolución optimizado por Paul y herramientas computacionales desarrolladas por el Asistente CSHLEl profesor Jesse Gillis y su colega Megan Crow, Ph.D., el equipo buscó familias de genes cuya actividad exhibía patrones característicos en cada tipo de neurona.
De más de 600 familias de genes, el equipo encontró alrededor de 40 familias cuyos patrones de actividad podrían usarse para distinguir los seis grupos de células. Sorprendentemente, dice Huang, estas características que definen las células caen en solo seis categorías funcionales de familias de genes,todos los cuales son vitales para las comunicaciones de célula a célula. Incluyen proteínas que se expresan a ambos lados de la interfaz de comunicaciones en las neuronas: a lo largo o cerca de las membranas que se enfrentan entre sí a través del espacio sináptico, el espacio estrecho que separa a pre-sináptica neurona que envía una señal y una neurona post-sináptica frente a ella que recibe la señal.
Huang explica que "los genes clave dictan con qué otras células se conecta una neurona y cómo se comunica con esas parejas". En última instancia, los genes codifican una característica llamativa, que es con quién y cómo estas neuronas se comunican entre sí "
El equipo dice que la arquitectura de las comunicaciones está efectivamente integrada en la composición molecular de las neuronas, muy probablemente en todo el cerebro. La capacidad de generalizar los resultados de GABA se basa en un nuevo análisis realizado por el equipo de datos publicados del Allen Brain AtlasMuestra que las seis familias de genes / proteínas "definitorias" que identificaron también se distinguen estadísticamente en conjuntos aleatorios de neuronas, incluidas las neuronas excitadoras, en todo el cerebro.
Los hallazgos deberían ayudar a los científicos a resolver la desconcertante variedad de neuronas que se entrelazan en el cerebro. A lo largo de los años, a medida que los neurocientíficos han propuesto varios enfoques para clasificar las neuronas, una pregunta ha sido si estas clasificaciones reflejan las propiedades biológicas de las células, o sidesignaciones simplemente útiles pero arbitrarias. Cientos o miles de tipos de neuronas probablemente existen en el cerebro, pero no ha habido acuerdo entre los neurocientíficos sobre cómo definir diferentes tipos y sobre qué base biológica. En un sentido real, dice Huang, el equipo de CSHLdescubrió las reglas de una "receta genética central" para construir diversos tipos de células nerviosas.
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Materiales proporcionado por Laboratorio Cold Spring Harbor . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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