大脑中的神经元类型由塑造其通讯模式的基因活动决定

导读 作为研究的重大进展,冷泉港实验室 (CSHL) 的科学家今天在《细胞》杂志上发表了一项关于神经元细胞类型分子遗传基础的发现。神经元是连接...
2024-06-24 11:25:28

作为研究的重大进展,冷泉港实验室 (CSHL) 的科学家今天在《细胞》杂志上发表了一项关于神经元细胞类型分子遗传基础的发现。神经元是连接支持心理活动和行为的大脑回路的基本构件。这项研究涉及对神经元中活跃基因转录的信息进行复杂的计算分析,指出细胞间通讯模式是实现小鼠大脑中神经元类型严格区分的核心特征。

该团队由 CSHL 教授 Z. Josh Huang 领导,他们将他们的发现比作沟通风格和模式使我们能够了解关于人的重要(决定性)信息的方式。“要弄清楚我是谁,”该论文的第一作者 Anirban Paul 博士说,“你可以通过研究我与谁沟通以及如何沟通来了解很多东西。当我打电话给我奶奶时,我是使用应用程序还是电话?就语气而言,我如何与她说话?这与我与儿子或同事沟通时相比如何?”

研究团队利用六种基因上可识别的皮质抑制神经元(均释放神经递质 GABA),试图发现能够区分其核心分子特征的因素。利用 Paul 优化的高分辨率 RNA 测序方法和 CSHL 助理教授 Jesse Gillis 及其同事 Megan Crow 博士开发的计算工具,研究团队寻找在每种神经元类型中表现出特征模式的基因家族。

在 600 多个基因家族中,研究小组发现大约 40 个基因家族的活动模式可用于区分这六组细胞。黄说,令人惊讶的是,这些定义细胞的特征只属于基因家族的六个功能类别,所有这些类别对于细胞间通讯都至关重要。它们包括在神经元通讯界面两侧表达的蛋白质:沿着或靠近隔着突触间隙(将发出信号的(突触前)神经元与接收信号的(突触后)神经元分隔开的狭窄空间)彼此面对的膜。

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