Mapeo de millones de células en el cerebro de un ratón
Esta infografía muestra las tres técnicas combinadas en este nuevo trabajo y cómo esta combinación produce información multidimensional sobre la expresión génica en las células cerebrales. Crédito: AS Booeshaghi
Construir un mapa del complejo cerebro humano y sus aproximadamente 100 mil millones de neuronas individuales no es tarea fácil. Como precursor para abordar ese desafío monumental, los investigadores comenzaron con algo más pequeño y más fácil: el cerebro de un ratón para comprender los diferentes tipos de células y cómo están conectadas, y también para perfeccionar los enfoques tecnológicos para hacerlo.
Ahora, un nuevo artículo describe los detalles genómicos minuciosos del cerebro del ratón con una resolución sin precedentes y cómo se combinaron varios tipos de técnicas genómicas para permitir este análisis, que fue dirigido por el estudiante graduado A. Sina Booeshaghi (MS ’19).
El estudio se llevó a cabo principalmente en el laboratorio de Lior Pachter (BS ’94), profesor Bren de Biología Computacional y Computación y Ciencias Matemáticas, y es parte de una colaboración llamada Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies ( BRAIN) IniciativaCell Census Network (BICCN), financiado por los Institutos Nacionales de Salud. Este estudio y varios otros artículos de la colaboración BICCN aparecen en la revista Nature el 6 de octubre.
En este nuevo grupo de artículos, 13 equipos se centraron en la corteza motora primaria del ratón, la región del cerebro del ratón que controla el movimiento.
El equipo de Booeshaghi analizó datos genómicos de células cerebrales recopilados por colaboradores del Instituto Allen, una organización de investigación de biociencias sin fines de lucro con sede en Seattle, Washington. Al combinar tres técnicas experimentales diferentes, cada una con sus propias fortalezas y debilidades, el equipo pudo realizar caracterizaciones detalladas de la expresión génica en las células cerebrales de la corteza del ratón. La combinación de técnicas, dice Pachter, aprovecha la fuerza de las técnicas individuales de una manera que logra más que la suma de sus partes.
El estudio logró un nivel granular de detalle al observar lo que se conoce como genes isoformas. Para comprender las isoformas, es necesario comprender la expresión de los transcritos de ARN individuales que componen los genes; La expresión génica es el proceso mediante el cual el ADN de un gen se transcribe en ARN, y luego la maquinaria molecular lee el ARN para crear proteínas. En eucariotas superiores como los humanos, este flujo de información incluye un proceso llamado empalme, en el que el ARN se corta y algunas de las piezas se vuelven a unir antes de convertirse en una proteína. Este proceso de cortar y pegar produce muchos «sabores» de transcripciones del mismo gen: isoformas. Las isoformas pueden traducirse en proteínas con diferentes funciones.
Al examinar dichas isoformas, Booeshaghi y sus colaboradores determinaron que las variantes son un aspecto crucial que contribuye a las diferencias funcionales entre las células cerebrales. Un examen de las isoformas es particularmente importante en el cerebro; el proceso de empalme es muy activo en el tejido cerebral y muchas enfermedades neurológicas son el resultado de interrupciones en el empalme.
El artículo se titula «Especificidad del tipo de célula de isoforma en la corteza motora primaria del ratón».
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Análisis celular comparativo de la corteza motora entre especies Más información: A. Sina Booeshaghi et al, Especificidad del tipo de célula de isoforma en la corteza motora primaria del ratón, Nature (2021) . DOI: 10.1038/s41586-021-03969-3 Información de la revista: Nature
Proporcionado por el Instituto de Tecnología de California Cita: Mapeo de millones de células en el cerebro del ratón ( 2021, 11 de octubre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-millions-cells-mouse-brain.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.