2011年8月27日 星期六

小鼠大腦皮層基因活性圖譜問世 有助於進一步理解哺乳動物大腦的組織結構

一國際研究小組最新發表在《神經細胞》雜誌上的論文稱，他們使用一種最新測序技術，首次成功描繪出小鼠大腦基因活性的完整圖譜。該圖譜覆蓋了整個基因組的所有基因，十分詳細地顯示了小鼠大腦皮層各層次的基因活性情況。研究人員指出，該研究成果不僅有助於科學家進一步理解哺乳動物大腦的組織結構情況，也為相關疾病研究指明了新的方向。


    大腦是人體最神秘的器官，如果想了解它的工作方式，就必須了解其復雜的結構。大腦皮層則是所有哺乳動物大腦的最大組成部分，對記憶、感覺、語言和高級認知功能都至關重要。早在19世紀，科學家就意識到大腦皮層是一個分層結構，六個層次中每一層的神經細胞類型和連接方式都不盡相同。而一旦了解了整個大腦皮層的基因活性，科學家就有可能更精確地將大腦解剖學、遺傳學和相關疾病聯系起來研究，意義十分重大。2003年，有科學家尋求利用微陣列技術測定小鼠大腦基因活性，但他們至今仍沒有完成所有已知基因活性的確定工作。

    此次由英國牛津大學和美國國家人類基因組研究院的研究人員組成的國際研究小組，使用了一種稱為RNAseq的新測序技術。與其他DNA（脫氧核糖核酸）測序技術不同，這種技術不是對DNA進行測序以了解靜態的遺傳密碼，而是對組織樣本里的所有RNA（核糖核酸）分子進行測定，來檢測基因活性，確定哪些基因是活躍的。運用這種技術，研究小組成功描繪出老鼠大腦皮層基因活性情況的完整圖譜。圖譜顯示，老鼠大腦中，有超過一半的基因在不同層次的活躍程度是不一樣的。

    研究人員稱，該研究成果將使科學家能夠更好地觀察那些與疾病相關的基因。如圖譜顯示，與帕金森癥相關的基因在大腦皮層的第五層尤為活躍，雖然這僅僅是一種關聯，並不意味著一定會引發疾病，但卻為該疾病的研究開闢了新的途徑。

    該項研究領導者、英國牛津大學的克里斯•龐廷教授指出，過去，科學家只能在實驗室里選擇性地觀察少量的RNA，或通過微陣列芯片來觀察基因活性，而使用最新技術，則可使科學家近乎不受限制地“為之欲為，看之想看”。下一步，研究人員會將研究範圍從大腦皮層結構層擴展到不同類型的神經細胞，甚至是特定的神經回路和細胞，以獲得更加精確的大腦基因活性情況；同時研究人員也希望今後能夠對人腦組織樣本進行類似研究。

科技日報  2011/08/27 劉海英

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