الأحد، أكتوبر 12، 2014
 |
| تصوير الفيروس الارتجاعي لدمج الحمض النووي (DNA) في الخلية المضيفة.
قرأت مقالة مثيرة للاهتمام في مجلة ساينتفيك أمريكان التي ناقشت ما يسمى مفارقة بيتو ل. جاء الدكتور ريتشارد بيتو (جامعة أكسفورد) بفكرة أنه إذا كل خلية لديها احتمال متساو من أن تصبح سرطانية، يمكن توقعها الحيوانات ثم أكبر للإصابة بسرطان بمعدلات أعلى من الحيوانات الصغيرة. كما اتضح، فإنه ليس بهذه البساطة. جميع الثدييات تظهر معدلات الإصابة بالسرطان مماثلة، مع بعض الاستثناءات. هذا هو ما أصبح يعرف باسم مفارقة بيتو ل.
اقترح بعض الباحثين أن الحيوانات ربما أصغر وضعت المزيد من الاكسدة نتيجة وجود الأيض أعلى. واقترح آخرون أن الحيوانات ربما أكبر الحصول على مزيد من الجينات التي تقمع الأورام.
لقد حان الدكتور أريس Katzourakis (الأحياء التطوري في جامعة أكسفورد) حتى مع فرضية جديدة فيها قدرة حيوان لقمع الالتهابات الفيروسية في الحمض النووي قد تقدم على الأقل تفسيرا جزئيا للمفارقة. الفيروسات القهقرية داخلية المنشأ يمكن أن يؤدي إلى السرطان من خلال التسبب في الطفرات في المنطقة من الجينوم حيث إدراج DNA الخاص بهم (انظر الرسم البياني أعلاه). ويتكون حوالي 5-10٪ من الجينوم الفقارية هذه الفيروسات القهقرية داخلية المنشأ (ومعظمهم من غير نشطة) التي تطورت مع الثدييات. الدكتور Katzourakis تقييم إدماج هذه الفيروسات القهقرية في 38 نوعا من الثدييات، ووجدت أن لديهم عدد أقل من الثدييات الكبيرة الفيروسات القهقرية داخلية المنشأ في الجينوم على عكس الحيوانات الصغيرة (البشر لديهم حوالي 348 في حين أن الفئران لديها 3،331). وقال انه يعتقد أن أقل الفيروسات القهقرية موجودة في الحيوانات الكبيرة قد توفر بعض الحماية من مرض السرطان.
|
فقط انظر في الضوء: ليس تماما، ولكن استخدم الباحثون في مركز جامعة كاليفورنيا في ديفيس لعلم الأعصاب وقسم علم النفس الضوء لمحو ذكريات معينة لدى الفئران، وأثبتت النظرية الأساسية كيف أن لأجزاء مختلفة من الدماغ العمل معا لاسترجاع ذكريات عرضية .
Optogenetics، رائدها كارل ديسيروث في جامعة ستانفورد، هي تقنية جديدة لمعالجة ودراسة الخلايا العصبية باستخدام الضوء. تقنيات optogenetics أصبحت بسرعة الطريقة المعيارية للتحقيق في وظائف الدماغ.
كازوماسا تاناكا، براين ويلتن وزملاؤه في جامعة كاليفورنيا في ديفيس طبقو هذه التقنية لاختبار فكرة منذ زمن طويل حول استرداد الذاكرة. لمدة 40 عاما، وقال ويلتن قد اقتنع علماء الأعصاب أن استرجاع الذكريات العرضية - ذكريات عن أماكن وأحداث معينة - يشمل النشاط المنسق بين قشرة الدماغ والحصين، بنية صغيرة في عمق الدماغ.
"إن النظرية هي أن التعلم يشمل تجهيز في القشرة، والحصين يستنسخ هذا النمط من النشاط خلال استرداد، مما يسمح لك لإعادة تجربة مستوى الحدث"، وقال ويلتين. في حالة تلف الحصين، يمكن للمرضى فقدان عقود من الذكريات.
ولكن هذا النموذج كان من الصعب اختباره مباشرة، حتى وصول optogenetics.
ويلتن تاناكا وتستخدم الفئران المعدلة وراثيا بحيث عندما يتم تنشيط الخلايا العصبية، وكلاهما يتألق الأخضر والتعبير عن البروتين الذي يسمح للخلايا أن يكون مغلقا من الضوء. لذا كانوا قادرين على كل من اتبع بالضبط التي تم تنشيط الخلايا العصبية في القشرة والحصين في التعلم والذاكرة استرداد، والتبديل أجبرتها على الفرار مع ضوء توجه من خلال كابل الألياف الضوئية.
قاموا بتدريب الفئران عن طريق وضعها في قفص حيث حصلت على صدمة كهربائية خفيفة. عادة، وضعت الفئران في بيئة جديدة سوف الأنف حول واستكشاف. ولكن عندما وضعت في قفص حيث انهم تلقوا صدمة سابقا، فإنها تجمد في مكانه في "استجابة الخوف."
أظهرت تاناكا وويلتن أولا يتمكنوا من تسمية الخلايا المشاركة في التعلم وتثبت أنها أعيد تنشيطها خلال استدعاء الذاكرة. ثم تمكنوا من إيقاف الخلايا العصبية في قرن آمون محددة، وتبين أن الفئران فقدت ذاكرتهم الحدث غير سارة. وكانوا أيضا قادرة على أن تظهر أن إيقاف خلايا أخرى في قرن آمون لم يؤثر استرجاع تلك الذاكرة، ومتابعة الألياف من الحصين إلى خلايا معينة في القشرة.
"إن القشرة لا تستطيع أن تفعل ذلك وحدها، فإنه يحتاج من مدخلات الحصين"، وقال ويلتن. "لقد كان هذا الافتراض الأساسي في مجال عملنا لفترة طويلة ويوفر بيانات كازو هو أول دليل مباشر على أن هذا صحيح."
أنها يمكن أيضا أن نرى كيف تم توصيل خلايا معينة في القشرة إلى اللوزة، بنية في الدماغ التي تشارك في العاطفة وفي توليد استجابة التجمد.
شارك في الكتاب هي ألكسندر بيفينير، أناهيتا بي. حميدي، ناكازاوا ويوكي وجالينا غراهام، كل في مركز العلوم العصبية. وقد تم تمويل هذا العمل من المنح المقدمة من مؤسسة وايتهول، ومؤسسة ماكنايت، مؤسسة ناكاجيما والمؤسسة الوطنية للعلوم.
الاشتراك في:
الرسائل (Atom)
