Белок «магнето»: генетически разработан для управления мозгом и поведением
shabdua — 29.06.2021
Это
потенциально наиболее опасное и антиутопическое развитие
генетической модификации в истории. «Исследователи вставили
последовательность ДНК Магнето в геном вируса». Затем поведение ДНК
запускается магнитными полями или радиоволнами. ⁃ Редактор TNИсследователи в Соединенных Штатах разработали новый метод управления цепями мозга, связанными со сложным поведением животных, используя генную инженерию для создания намагниченного белка, который активирует определенные группы нервных клеток на расстоянии.
Понимание того, как мозг формирует поведение, - одна из конечных целей нейробиологии и один из самых сложных вопросов. В последние годы исследователи разработали ряд методов, которые позволяют им удаленно управлять определенными группами нейронов и исследовать работу нейронных цепей.
Самым мощным из них является метод под названием оптогенетика, который позволяет исследователям включать или выключать популяции связанных нейронов в масштабе времени миллисекунды за миллисекундами с помощью импульсов лазерного света. Другой недавно разработанный метод, названный хемогенетика, использует искусственные белки, которые активируются дизайнерскими лекарствами и могут быть нацелены на определенные типы клеток.
Несмотря на свою мощь, оба эти метода имеют недостатки. Оптогенетика является инвазивной и требует введения оптических волокон, которые доставляют световые импульсы в мозг, и, кроме того, степень проникновения света в плотную ткань мозга сильно ограничена. Хемогенетические подходы преодолевают оба этих ограничения, но обычно вызывают биохимические реакции, которые требуют нескольких секунд для активации нервных клеток.
Новая методика, разработанная в Али Гюлер лабораторию Университета Вирджинии в Шарлоттсвилле и описано в предварительной онлайн-публикации в журнале Nature Neuroscience, не только неинвазивен, но также может быстро и обратимо активировать нейроны.
Несколько более ранних исследований показали, что белки нервных клеток, активируемые теплом и механическим давлением, могут быть генетически сконструированы таким образом, чтобы они становились чувствителен к радиоволнам и магнитные поля, прикрепляя их к белку, запасающему железо, называемому ферритином, или к неорганическим парамагнитным частицам. Эти методы представляют собой важный шаг вперед - они, например, уже использовались для регулируют уровень глюкозы в крови у мышей - но включают несколько компонентов, которые необходимо вводить отдельно.
Новый метод основан на этой более ранней работе и основан на белке TRPV4, который чувствителен как к температуре и растягивающие силы. Эти стимулы открывают его центральную пору, позволяя электрическому току проходить через клеточную мембрану; это вызывает нервные импульсы, которые проходят в спинной мозг, а затем в головной мозг.
В естественных условиях манипулирование поведением рыбок данио с помощью Magneto. Личинки рыбок данио проявляют сворачиваемость в
реакция на локализованные магнитные поля. От Уиллера и др. (2016).
Гюлер и его коллеги предположили, что силы магнитного момента (или силы вращения) могут активировать TRPV4, открывая его центральную пору, и поэтому они использовали генную инженерию для слияния белка с парамагнитной областью ферритина вместе с короткими последовательностями ДНК, которые сигнализируют клеткам о переносе. белки к мембране нервной клетки и вставляют их в нее.
Когда они ввели эту генетическую конструкцию в клетки эмбриональной почки человека (та самая линия НЕК 293 - прим.Мелиссы), растущие в чашках Петри, клетки синтезировали белок «Магнето» и вставили его в свою мембрану. Приложение магнитного поля активировало сконструированный белок TRPV1, о чем свидетельствует временное увеличение концентрации ионов кальция в клетках, которое было обнаружено с помощью флуоресцентного микроскопа.
Затем исследователи вставили последовательность ДНК Магнето в геном вируса вместе с геном, кодирующим зеленый флуоресцентный белок, и регуляторными последовательностями ДНК, которые вызывают экспрессию конструкции только в определенных типах нейронов. Затем они ввели вирус в мозг мышей, нацелив его на энторинальную кору, и препарировали мозг животных, чтобы идентифицировать клетки, излучающие зеленую флуоресценцию. Затем с помощью микроэлектродов они показали, что приложение магнитного поля к срезам мозга активирует Магнето, так что клетки производят нервные импульсы.
Чтобы определить, можно ли использовать Magneto для управления нейрональной активностью у живых животных, они вводили Magneto личинкам рыбок данио, нацеливаясь на нейроны в туловище и хвосте, которые обычно контролируют реакцию бегства. Затем они поместили личинок рыбок данио в специально построенный намагниченный аквариум и обнаружили, что воздействие магнитного поля вызывает маневры наматывания, аналогичные тем, которые происходят во время реакции на побег. (В этом эксперименте участвовало всего девять личинок рыбок данио, и последующий анализ показал, что каждая личинка содержала около 5 нейронов, экспрессирующих Магнето.)
Сохранено
|
|
</> |
Белок «магнето»: генетически разработан для управления мозгом и поведением
Оставить комментарий
Популярные посты:
как убрать перхоть с головы 
Знакомые и друзья в записках Виктории Токаревой 
Кино, которое мы не заслужили... 
Гефестион Фиванский. Апостелесматика (2024) 
Ещё осени. 
Честно о Трампе 
Почему победил Трамп и проиграла Харрис 
Рассадник буржуазно-пивной роскоши на рабочее-рыбацком раёне Sarkandaugava - 
Последний раз виделись с ним у Вали Смирнитского на съемках Кинодачи. Предыдущие записи блогера :
Архив записей в блогах:
Блогер из Крыма Игорь Корсаков показал, как идет стройка главного водовода полуострова, проходящего параллельно Северо-Крымскому каналу. Он снял на видео заполненный водой Северо-Крымский канал, а также пояснил, что первый участок нового водного сооружения пройдет от села Зорькино до ...
В современном спорте XXI века практически в каждый новый сезон можно услышать новости о допинговом скандале. Это и не мудрено, ведь химия как наука давно преуспела, а государства тратят немалые деньги на подготовку спортсменов, иногда даже очень много. В итоге, даже самые известные ...
С утра дождь, в обед дождь, в ночи дождь. Иногда солнце, сквозь тучи. Сразу объем и пар от травы. На завтрак манка с бананами и ягодами, манка с ананасами, овсянка с ананасами и пшенка с ананасами. На выбор. С добавкой. Чай зеленый, черный и хлеб с тремя видами варенья. Выбрала манку с ...
В прошлом году мы неоднократно освещали причины этого выбора. Сейчас, когда у Алисы (наконец-то!) написана курсовая и есть преподаватели, готовые с ней спокойно работать, хотелось бы вернуться к данному вопросу. Психология-довольно простая наука "словами о словах", в которой очень мало ...
