Hirnforschung, um von der neuen Zellmarkierungstechnik zu profitieren

Wissenschaftler haben eine Methode entwickelt, mit der einzelne Hirnzellen farblich markiert werden können, um den Forschern zu helfen, die Funktionsweise des Gehirns besser zu verstehen.
Die RGB-Markierungstechnik ermöglicht es Wissenschaftlern, Neuronen auf der Ebene einzelner Zellen zu folgen.
Bildnachweis: Southampton University

In der Zeitschrift Wissenschaftliche BerichteForscher der University of Southampton in Großbritannien beschreiben, wie sie die Technik in Zellkulturen und Mäusen entwickelten und testeten.

Das menschliche Gehirn ist ein komplexes Organ mit Milliarden von Zellen. Eine Markierungstechnik, die einzelne Zellen über Raum und Zeit verfolgt, wäre eine große Hilfe für Hirnforscher, so dass sie Aktivität auf der Ebene einzelner Zellen manipulieren und unterscheiden können.

Die neue Technik - Multicolor-RGB-Tracking genannt - erlaubt es Wissenschaftlern, einzelne Zellen mit einzigartigen vererbbaren Farbmarkierungen zu kodieren, die durch eine zufällige Mischung aus Rot, Grün und Blau erzeugt werden.

Sobald eine Zelle kodiert ist, ist der einzigartige Farbmarker dauerhaft in seiner DNA eingebettet und geht auch an seine Tochterzellen weiter.

Ziel ist es, den Neurowissenschaftlern zu zeigen, was auf der Zellebene geschieht

Der leitende Forscher Dr. Diego Gomez-Nicola vom Southampton Center for Biological Sciences erklärt, dass es sein Ziel ist, die neurowissenschaftliche Forschung zu verbessern, damit Wissenschaftler Zellklone verfolgen und sehen können, was auf der Ebene einzelner Zellen vor sich geht:

"Mit dieser Technik haben wir die effektive räumliche und zeitliche Verfolgung von Nervenzellen sowie die Analyse von Zellnachkommen bewiesen."

Die Markierung erfolgt durch Injektion einer Lösung, die drei virale Vektoren enthält, die jeweils ein fluoreszierendes Protein in einer der drei Farben produzieren.

Jede Gehirnzelle reagiert leicht anders als die Viren, die die farbigen Proteine ??enthalten, um ihr eigenes RGB-Farbwasserzeichen zu erhalten. Auf diese Weise werden Zellen, die zuvor nicht unterscheidbar waren, eindeutig sichtbar.

Dr. Gomez-Nicola sagt, er und seine Kollegen glauben, dass multicolor RGB-Tracking einen großen Unterschied machen wird, wie Neurowissenschaftler auf der ganzen Welt ihre Experimente gestalten.

"Es wird ihnen ermöglichen, Fragen zu beantworten, die sie zuvor nicht bewältigen konnten, und dazu beizutragen, dass wir verstehen, wie unser Gehirn funktioniert", fügt er hinzu.

Der nächste Schritt besteht darin, die Zellbiologie durch Veränderung der Genexpression zu manipulieren

Das Team plant nun, mit der Veränderung der Biologie von Zellen zu experimentieren, indem sie ihre Gene mit den RGB-Vektoren modifizieren.

So wie die RGB-Markierungstechnik die Zellen dazu bringt, die fluoreszierenden Proteine ??zu exprimieren, kann sie die Expression ausgewählter Gene verändern. Eine solche Entwicklung würde helfen, Gentherapie-Ansätze zur Behandlung von Krankheiten voranzutreiben.

Die Studie wurde vom Medical Research Council (MRC), der EU und Wessex Medical Research finanziert.

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