22 Мая 2017
МОСКВА, 22 мая. Биохимики из России создали современную методику включения и выключения нервозных клеток, которая позволяет руководить отдельными нейронами в мозге и других частях тела, используя гены змей, видящих тепло, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Ученых давно интересовал вопрос о том, как можно точечно управлять нейронами. Осуществить идею удалось лишь в 2005 году, в тот миг, когда группа исследователей из Стэнфордского университета под руководством Карла Диссерота смогла изменить нейроны генно-инженерными способами и возбудить нервные клетки, облучив их светом. Этот способ назвали оптогенетикой – сочетание оптики и генетики, рассказывает Юлия Ермакова из Института биоорганической химии РАН в Москве.
Эта технология сегодня широко сочетается в экспериментах на животных, в рамках которых ученые изучают функции разных цепочек нервных клеток, отделов мозга и отдельных нервных клеток. Эти опыты помогают нейрофизиологам и врачам извлекать новые способы лечения эпилепсии, потери памяти и других расстройств, связанных со сбоями в общении нейронов и отделов мозга друг с другом.
Российским ученым удалось развить эту идею до ее логического края, создав новую версию оптогенетики, которая работает не с видимым, а с гибким светом, используя гены, которые змеи используют для работы своего тепловизора. Пресмыкающиеся используют их для того, чтобы видеть источники тепла, в том числе и мышей и других потенциальных жертв, преобразуя инфракрасное излучение в импульсы нейронов.
Белоусов и его коллеги задумались, вполне можно ли научить нервные клетки в мозге мышей и других животных делать то же самое, пересадив гены змей в их ДНК. Они проверили эту идею, вставив ген TRPA1, отвечающий за эту роль в геноме премыскающихся, в ДНК нейронов, которые они выращивали в пробирке.
Для реализации этой затеи биологам пришлось обратиться за помощью к физикам из МГУ, создавшим для них общий сверхчувствительный термометр, способный мерить температуру на уровне одиночных клеток. Это было необходимо для того, чтобы не дать облучаемой клетке в прямом смысле свариться при ее включении при помощи лазера.
Подобная операция, как показали опыты на этих клетках, заставила клетки очень сердечного реагировать на источники тепла – они начинают испускать импульсы буквально через миллисекунды после их облучения инфракрасным лазером. Это позволяет использовать подобную методику стимуляции мозга для наблюдений за достаточно сложными и быстрыми процессами внутри него.
Реализовав эту доминанту на практике, Белоусов и его коллеги проверили ее в экспериментах на реальных животных, встроив TRPA1 в часть нейронов обычных аквариумных рыбок данио-рерио, отвечающих за распознавание касаний. После этого ученые подсвечивали тело рыб лазером и следили за их реакцией.
Как показали эти опыты, рыбы, в чьи нейроны были встроены змеиные гены, ощущали незримые касания лучом и пытались сбежать от невидимого врага. Рыбы с отсутствующим TRPA1 так себя не вели, что подтвердило трудоспособность этой методики, которую Белоусов и его команда назвали термогенетикой по аналогии с оптогенетикой.
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....