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3D圖譜展示大腦基因活動
【字體: 大 中 小 】 時間:2002年06月26日 來源:
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[生物通訊]一種快速掃描大腦遺傳活動的3D圖譜可以幫助研究人員查明孤獨癥、精神分裂癥和其它大腦疾病的神經學機制。
加州大學洛杉磯分校的Desmond Smith和他的同事開發出一種稱為"voxelation" 的新技術來研究帕金森氏癥小鼠模型!皯眠@一技術,我們可以觀察到大量基因的活動,圖像非常生動!盨mith說。
研究小組發現,有一組基因將活動地點轉移出受到帕金森氏癥高度破壞的紋狀體。他們的分析還顯示,與細胞間通訊有關的基因似乎在帕金森氏癥中扮演著主要角色。
雖然帕金森氏癥對大腦不同部位的影響已被確定,但哪些是與多種神經疾病的大腦異常有關的區域還是一個謎。
問題在于精神分裂癥等神經疾病背后制造麻煩的細胞很可能是大腦巨大;毎蟽鹊囊恍〈椤氨┌l戶”。而我們人類的30,000個基因只要有少數幾個在這些細胞中出現錯誤,就足以把一切搞遭。
標準的大腦成像技術只能跟蹤其中一些細胞的代謝活動或追查其中一兩個發生變化的基因。因此犯罪細胞很容易躲過追查。
但Smith的研究小組想要進行更為綜合全面的研究。因此他們分別將帕金森氏癥小鼠和正常小鼠的大腦切成40個立方體,即"voxels"。然后研究人員用DNA芯片檢測了每一立方塊中9000個基因的活性。計算機將重新加工所有檢測數據,從而推算出疾病使基因活性發生了怎樣的改變。
最初,大腦解剖是手工進行的,但現在Smith的研究小組已經開發出精確切割大腦成立方體的機器人。
Smith希望5年內能夠繪制出由8000個voxels構成的健康人腦的完整遺傳圖譜以及由300個voxels構成的健康小鼠腦遺傳圖譜。同時,研究人員還將開始研究繪制異常大腦的圖譜!斑@些圖譜將向我們展示大腦生物學的完整圖景!彼f。
賓夕法尼亞匹茲堡大學的神經科學家Karoly Mirnics認為,新技術開辟出一條研究和觀察大腦的新途徑,未來生物信息學研究人員們可以仔細咀嚼分析這些數據組。
生物通摘譯自New Scientist