2012 년 10 월 24 일 수요일
Cold Spring Harbor 실험실 (뉴욕)의 신경 과학자 팀은 'PLoS Biology'저널에 발표 된 논문에서 전체 마우스 뇌의 신경 연결 가능성 ( 'connectome')을 결정하는 혁신적인 새로운 방법을 제안했습니다. '.
Anthony Zador 교수가 이끄는이 팀은 신경 연결에 대한 완전한 설명을 제공하는 것을 목표로합니다. 현재, 이 정보를 높은 정밀도로 얻는 유일한 방법은 전자 현미경으로 각 세포의 시냅스를 검사하는 것입니다. 그러나이 방법은 느리고 비싸며 많은 작업이 필요합니다.
자도르와 그의 협력자들은 개별 뉴런과 동일한 해상도로 뉴런 회로의 연결성을 테스트하기 위해 고성능 DNA 시퀀싱을 제안했다. 연구원에 따르면, "우리는 BOINC : 각 신경 연결의 바코드"라고하는 우리가 개발하고있는 프로세스를 통해이를 수행하려고한다. "
이 제안은 미국의 여러 과학 팀이 포유류의 뇌 연결을 매핑하려는 노력에서 진전을 보이고있는 시점에 나온 것입니다. 이 연구는 트레이서 염료 또는 바이러스 주사를 사용하여 신경 영역을 mesoscopic 규모로 매핑합니다. 뇌 영역 사이의 신경 섬유를 추적 할 수있는 중간 범위 해상도입니다.
그러나 Zador 팀은 개별 뉴런 쌍 사이의 시냅스 접촉 수준에서 위에서 언급 한 mesoscopic scale 이상의 연결성을 추적하려고합니다. Zador에 따르면 BOINC 바코드 기술은 "회로에 의해 수행되는 프로세스를 즉시 볼 수있게한다"고한다. 반면에 BOINC 방법은 전자 현미경에 기반한 접근 방식보다 훨씬 빠르고 저렴합니다.
BOINC 방법은 세 단계로 구성됩니다. 먼저, 각 뉴런은 특정 DNA 바코드로 태그됩니다. 20 개의 무작위 '문자'로 구성된 바코드는 마우스 뇌의 것보다 훨씬 많은 10 억 뉴런을 태그 할 수 있습니다. .
두 번째 단계는 시냅스 방식으로 연결된 뉴런과 해당 바코드 관련 요소에 중점을 둡니다. 이것은 시냅스를 통해 유전 물질을 이동할 수있는 바이러스 (예 : 슈도 라비 바이러스)에 의해 달성됩니다. Zador는 "시냅스를 통해 바코드를 공유하려면 바이러스가 시냅스를 통해 확산 된 후 각각의 유전자 서열 내에서 바코드를 운반하도록 설계되어야한다"고 설명했다. 뉴런은 자체 코드와 시냅스 결합 파트너의 코드를 포함하는 바코드 백으로 끝납니다. "
이 방법의 세 번째 단계는 시냅스 연결 뉴런의 바코드를 통합하여 개별 DNA 조각을 생성 한 다음 높은 시퀀싱 성능 방법을 통해 읽을 수 있습니다. 이 이중 바코드 서열은 계산적으로 계산되어 뇌의 시냅스 배선 다이어그램을 나타낼 수 있습니다.
Zador는 BOINC가 테스트 단계를 통과하면 포유류 뇌 복합체를 포함하여 코 넥톰을 매핑하는 저비용의 빠른 방법을 제공 할 것이라고 말했다.
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Cold Spring Harbor 실험실 (뉴욕)의 신경 과학자 팀은 'PLoS Biology'저널에 발표 된 논문에서 전체 마우스 뇌의 신경 연결 가능성 ( 'connectome')을 결정하는 혁신적인 새로운 방법을 제안했습니다. '.
Anthony Zador 교수가 이끄는이 팀은 신경 연결에 대한 완전한 설명을 제공하는 것을 목표로합니다. 현재, 이 정보를 높은 정밀도로 얻는 유일한 방법은 전자 현미경으로 각 세포의 시냅스를 검사하는 것입니다. 그러나이 방법은 느리고 비싸며 많은 작업이 필요합니다.
자도르와 그의 협력자들은 개별 뉴런과 동일한 해상도로 뉴런 회로의 연결성을 테스트하기 위해 고성능 DNA 시퀀싱을 제안했다. 연구원에 따르면, "우리는 BOINC : 각 신경 연결의 바코드"라고하는 우리가 개발하고있는 프로세스를 통해이를 수행하려고한다. "
이 제안은 미국의 여러 과학 팀이 포유류의 뇌 연결을 매핑하려는 노력에서 진전을 보이고있는 시점에 나온 것입니다. 이 연구는 트레이서 염료 또는 바이러스 주사를 사용하여 신경 영역을 mesoscopic 규모로 매핑합니다. 뇌 영역 사이의 신경 섬유를 추적 할 수있는 중간 범위 해상도입니다.
그러나 Zador 팀은 개별 뉴런 쌍 사이의 시냅스 접촉 수준에서 위에서 언급 한 mesoscopic scale 이상의 연결성을 추적하려고합니다. Zador에 따르면 BOINC 바코드 기술은 "회로에 의해 수행되는 프로세스를 즉시 볼 수있게한다"고한다. 반면에 BOINC 방법은 전자 현미경에 기반한 접근 방식보다 훨씬 빠르고 저렴합니다.
BOINC 방법은 세 단계로 구성됩니다. 먼저, 각 뉴런은 특정 DNA 바코드로 태그됩니다. 20 개의 무작위 '문자'로 구성된 바코드는 마우스 뇌의 것보다 훨씬 많은 10 억 뉴런을 태그 할 수 있습니다. .
두 번째 단계는 시냅스 방식으로 연결된 뉴런과 해당 바코드 관련 요소에 중점을 둡니다. 이것은 시냅스를 통해 유전 물질을 이동할 수있는 바이러스 (예 : 슈도 라비 바이러스)에 의해 달성됩니다. Zador는 "시냅스를 통해 바코드를 공유하려면 바이러스가 시냅스를 통해 확산 된 후 각각의 유전자 서열 내에서 바코드를 운반하도록 설계되어야한다"고 설명했다. 뉴런은 자체 코드와 시냅스 결합 파트너의 코드를 포함하는 바코드 백으로 끝납니다. "
이 방법의 세 번째 단계는 시냅스 연결 뉴런의 바코드를 통합하여 개별 DNA 조각을 생성 한 다음 높은 시퀀싱 성능 방법을 통해 읽을 수 있습니다. 이 이중 바코드 서열은 계산적으로 계산되어 뇌의 시냅스 배선 다이어그램을 나타낼 수 있습니다.
Zador는 BOINC가 테스트 단계를 통과하면 포유류 뇌 복합체를 포함하여 코 넥톰을 매핑하는 저비용의 빠른 방법을 제공 할 것이라고 말했다.
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