گرده افزود : ” شناسایی انواع ژن که عوامل خطر عمومی برای بیماریهای نورولوژیک و روانی هستند , مهم است , اما درک دقیق اینکه کدام نوع سلول در مغز در حال توسعه در خطر است و پیامدهای آن هنوز بسیار چالش برانگیز است ” . ” اطلس سلولی میتواند به عنوان پلی برای کمک به ما برای انجام این کار با اطمینان بیشتر عمل کند . “
محققان در این مقاله بیان ژن را در سلولهای منفرد در نقاط زمانی کلیدی رشد و نواحی مختلف مغز مورد بررسی قرار دادهاند . سپس از الگوریتم های آماری برای خوشهبندی سلولهای مختلف براساس الگوهای بیان ژن استفاده کردیم .
این تحلیل به تیم اجازه داد تا سیگنالهای ژنتیکی را در یک سطح بسیار بهتر , هم منطقهای و هم در طول زمان , ردیابی کند . به عنوان مثال , محققان قادر به شناسایی تفاوتهای بیان ژن ناشناخته پیشین بین سلولهای بنیادی عصبی هستند که به ساختارهای عمیق مغز در مقابل سطح پایه آن منجر میشوند و نشان میدهند که نشانههای مولکولی انواع سلولهای عصبی پیش از این در رشد مغز بوجود میآیند .
او گفت : ” من از آمدن به این پروژه با یک مجموعه داده بسیار غنی هیجانزده بودم . ” ” با تجزیه و تحلیل این دادهها به روشهای جدید , ما توانستیم تمایزات مولکولی ابتدایی را در نواحی و در طول زمان کشف کنیم تا تنوع حیرتانگیز نورونهای قشر مخ را مشخص کنیم . “
یکی از هیجانانگیزترین مشاهدات این تیم , ارتباط بین اوتیسم و یک نوع سلول بنیادی عصبی به نام سلولهای بنیادی عصبی خارجی - شعاعی است که توسط آزمایشگاه سمشناسی مشخص شد . این جمعیت سلولهای بنیادی به میزان زیادی در پستانداران گسترشیافته و ممکن است مسئول گسترش رادیکال قشر باشند که منجر به افزایش هوش انسانی میشود . در این مطالعه جدید , محققان متوجه شدند که در طول سهماهه دوم توسعه مغز انسان , سلولهای org ژنهای مرتبط با یک مسیر سیگنال دهی اساسی نامیده میشوند . این یافته نشان میدهد که مطالعات آینده باید نقش سلولهای سرطانی را در منشا این اختلالات بررسی کنند .
یک مشاهده تحریکآمیز دیگر از مطالعه جدید این بود که وقایع بیان ژن گذرا در طول تکامل مغز , تمایز وسیعی را در سرنوشت سلولهای عصبی در نواحی مختلف قشر مخ ایجاد میکند . این در تضاد با ایدهای است که سالها در علم اعصاب غالب بودهاست : که نئوکورتکس از تقریبا ً ” ستونهای قشری ” ساخته شدهاست - - یک مدار استاندارد از انواع سلول مجزا که به شش لایه کورتکس متصل میشود - - که سطح کورتکس مانند گوشهها را در لانهزنبوری به هم متصل میکند . در این مدل , انواع سلول و اتصالات داخلی آنها به طور کلی در همه جا یکسان هستند - این فقط ورودی و خروجی ستون است که از مکانی به مکان در قشر متفاوت است . در مقابل , دادههای جدید نشان میدهند که نورونها در قسمتهای مختلف مغز برنامههای ژنتیکی متفاوتی را طی نمو بیان میکنند , در حالی که نورونهای مجاور در لایههای مختلف کورتکس به طور شگفتآوری مشابه بیان ژن خود هستند .
نویسندگان میگویند که مقاله جدید اولین گام در تلاش بیشتر برای ساخت اطلس جامع گونههای سلولی تعریفشده در مغز انسان است . این تیم اخیرا ً یک میلیون دلار کمک بلاعوض از سوی موسسه ملی بهداشت ( nih ) دریافت کرد تا این تلاش را گسترش دهد, و دادههای حاصل را از طریق یک مرورگر دادههای تعاملی که با همکاری همکاران دانشگاه سانتا کروز ساخته شدهاست , در دسترس همگان قرار دهد .
منبع سایت علم روز