مترجم: سينا ثابتي
تشخيص تفاوت بين دو نرون، سلولهاي مغز كه اطلاعات را ذخيره و فراوري ميكنند، زير ميكروسكوپ دشوار است. بنابراين، دانشمندان بهمنظور تلاش براي شناسايي گروههاي نرونها كه فعاليتهاي متفاوتي دارند به روشهاي مولكولي روي آوردند.
اكنون، دانشمندان براي اولين بار تغييرات شيميايي مولكولهاي DNA تكنرونها را ثبت كردند، به اين ترتيب جزئيترين اطلاعات درباره چگونگي تفاوت هر سلول مغز با سلولهاي همسايه تا امروز بهدست ميآيد. اين رخداد گامي حياتي در آغاز شناسايي انواع نرونها است كه دانشمندان علوم اعصاب آن را عملي كردهاند اما، ميتواند به دركي بسيار بهتر از رشد و اختلال عملكرد مغز منجر شود. متيليوم سلول (الگوي علائم شيميايي كه از گروههاي متيلي سازنده DNA آن ساخته شده است) خوانش متمايزي ارائه كرد كه در دستهبندي نرونها و قرار دادن آنها كمك كرد.
محققان ميگويند: «بهنظر ميرسد شكافتن مغز تا حد سلولهاي منفرد، مرتب كردن متيليومهاي آنها و شناسايي انواع گوناگون سلولهاي تازه همراستا با عناصر منظم ژنتيكيشان (سويچهاي ژنتيكي كه اين نرونها را از هم متمايز ميكند) كار نسبتاً قابل توجهي است.» در گذشته محققان براي شناسايي چيزي كه انواع مختلف نرونها را از هم جدا ميكرد سطوح مولكولهاي RNA درون سلولهاي منفرد مغز را مطالعه ميكردند اما، زمانيكه سلول در معرض شرايط تازه قرار ميگيرد يا حتي در طول روز سطوح RNA ميتواند بهسرعت تغيير كند. بنابراين، گروه «ساك» بهجاي RNA به متيليوم سلولها روي آوردند زيرا متيليوم درحالت كلي در بزرگسالي پايدارتر است. تحقيقات ما نشان ميدهد كه ميتوانيم انواع نروني را براساس متيليومهايشان بهوضوح تعريف كنيم، اين امر امكان درك چرايي رفتار متفاوت دو نرون (كه در منطقه يكساني در مغز قرار دارند و از جنبههاي ديگر نيز يكسان بهنظر ميرسند) را فراهم ميكند.
سپس، محققان از روش تازه ارائه شدهاي كه «snmC- seq» نام دارد براي تعيين توالي متيليومهاي هر سلول استفاده كردند. نرونها برخلاف سلولهاي ديگر در بدن دو نوع متيلاسيون دارند بنابراين، رويكرد مذكور هر دو نوع را ترسيم كرد؛ آنها متيلاسيونCG (زيرا توالي DNA آنها شامل نوكلئوتيدهاي سيستوزين و گانين است) و متيلاسيون غيرCG نام گرفتند.
آنها بر اساس الگوهاي متيلاسيون دريافتند كه نرونهاي قشر پيشاني موش به 16 زيردسته تقسيم ميشوند درحاليكه، نرونهاي قشر پيشاني انسان متنوعتر بوده و 21 زيردسته دارد. نرونهاي مهاركننده (آنهايي كه سيگنالهاي بازدارنده پيامها را در مغز صادر ميكنند)، خواه متعلق به موش يا انسان، در مقايسه با نرونهاي هيجاني الگوهاي متيلاسيون محافظهشدهتري نشان ميدهند. اين مطالعات همچنين زيردسته نروني انساني بيهمتايي را شناسايي كرد كه تاكنون شناسايي نشده بود. اين نتايج درها را به روي درك عميقتري از آنچه مغز انسان را از ديگر موجودات متمايز ميكند باز كرده است.
منبع:ساينس ديلي
