Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Categories:

Новая техника нейровизуализации поможет «разглядеть» синапсы по белкам

Исследователи из Массачусетского технологического института и Института Броуда при MIT и Гарвардском университете разработали новый способ получения быстрых изображений синаптических белков в высоком разрешении.

Новая техника нейровизуализации поможет «разглядеть» синапсы по белкам
Изображения синапсов нейронов гиппокампа крысы, полученные методом LNA—PRISM.

Синаптические белки имеют множество функций. Многие из них участвуют в формировании синаптических каркасов, обеспечивающих секрецию нейромедиаторов, а также обработку входящих сигналов. Синапсы содержат сотни таких белков, однако обычная флуоресцентная микроскопия позволяет увидеть не более четырех белков одновременно.



Чтобы снять это ограничение, команда MIT разработала новую технику на основе существующего метода под названием DNA PAINT (его создатель – Ральф Юнгман из Института биохимии общества Макса Планка), который заключается в том, что исследователи маркируют белки или другие представляющие интерес молекулы с помощью зонда ДНК-антитело. Затем они визуализируют маркированный белок при помощи олигонуклеотида (фрагмента ДНК) с флуоресцентной меткой, который связывается с комплементарным фрагментом ДНК на зонде ДНК-антитело и благодаря метке становится видимым через флуоресцентный микроскоп.

Молекулы ДНК имеют низкую степень сродства, поэтому связи между ними постоянно разрываются и образовываются снова. В результате получается мигающая флуоресценция, которую возможно увидеть благодаря микроскопии сверхвысокого разрешения.Тем не менее получение изображения каждого белка занимает около получаса, что делает такой метод непрактичным для отображения большого количества молекул.

Марк Бат (Mark Bathe) и его коллеги усовершенствовали метод, изменив структуру олигонуклеотида с флуоресцентной меткой, чтобы он мог более прочно связываться с комплексом ДНК-антитело. Они использовали так называемые «запертые» нуклеиновые кислоты – РНК с химически модифицированной рибозой, которые более термостабильны. Такая методика дает намного более яркий сигнал, поэтому изображение можно получить быстрее, хотя и с немного более низким разрешением. Новый метод получил название PRISM (Probe-based Imaging for Sequential Multiplexing).

С помощью этой техники исследователям удалось промаркировать и отобразить одновременно 12 различных синаптических белков.

«Эксперимент занимает всего час, тогда как на ту же работу с использованием старого метода уходила целая ночь», — комментирует Бат.

Анализируя тысячи нейронов, исследователи смогли определить группы белков, которые имеют тенденцию связываться друг с другом чаще, чем другие, и сделать выводы, как синапсы различаются по содержащихся в них белкам. Такая информация поможет более полно раскрыть функции синапсов и упростить их классификацию на подтипы.

«Мультиплексная визуализация важна, потому что даже в пределах одного мозга между синапсами и клетками существует огромное множество различий. Возможность одновременно взглянуть на все белки в образце поможет выявить субпопуляции различных синапсов, открыть новые типы синапсов и установить, как генетические вариации влияют на них. Таким образом, мы приблизимся к пониманию механизмов возникновения многих заболеваний», — говорит Марк Бат.

О своем изобретении ученые рассказали на страницах Nature Commutications.

Текст: Диана Галимова





Ссылка на источник

Tags: инструменты и методы, исследования, наука, нейробиология, нейроновости
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

  • Мозг во время сна: активность выше, сознание ниже

    Швейцарские исследователи установили, что перед стадией глубокого сна активность между различными функциональными сетями мозга увеличивается, однако…

  • Самостоятельные дендриты

    Как-то мы писали, как новые методы детекции электрической активности нейронов позволило расширить функции мозжечка. В исследовании 2017 года новые…

  • Новые функции мозжечка

    Мозжечок – это тот отдел головного мозга, который отвечает за координацию движения. Классические теории утверждают, что его функции…

Buy for 20 tokens
Никита Майсейчик из Баранович в сентябре собирается в школу на первый в своей жизни звонок. Правда, в 1-ый класс он не пойдет, а поедет. На коляске, которой пока нет, но которая ему очень нужна. Мальчику семь лет, он не ходит. Тому причина сложное заболевание – рахишизис поясничного отдела…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments