Uma equipe de neurocientistas do laboratório Cold Spring Harbor (Nova York) propôs uma nova maneira revolucionária de determinar o potencial da conectividade neuronal (o 'connectoma') de todo o cérebro do rato, em um ensaio publicado na revista 'PLoS Biology '
A equipe, liderada pelo professor Anthony Zador, tem como objetivo fornecer uma descrição completa da conectividade neuronal. Atualmente, o único método para obter essas informações com alta precisão é baseado no exame da sinapse de cada célula por microscopia eletrônica; Mas o método é lento, caro e requer muito trabalho.
Agora, Zador e seus colaboradores propuseram o seqüenciamento de DNA de alto desempenho para testar a conectividade de circuitos neuronais na mesma resolução que a dos neurônios individuais. Segundo o pesquisador, "pretendemos fazê-lo através de um processo que estamos desenvolvendo, chamado BOINC: o código de barras de cada uma das conexões neurais".
A proposta surge no momento em que várias equipes científicas nos Estados Unidos estão progredindo em seus esforços para mapear as conexões cerebrais em mamíferos. Esses estudos usam injeções de corantes ou vírus traçadores para mapear a conectividade neural em uma escala mesoscópica - uma resolução de médio alcance que permite rastrear fibras neuronais entre regiões do cérebro.
No entanto, a equipe de Zador deseja rastrear a conectividade além da escala mesoscópica acima mencionada, no nível dos contatos sinápticos entre pares de neurônios individuais. A técnica do código de barras BOINC pode, de acordo com Zador, "fornecer uma visão imediata dos processos executados por um circuito". Por outro lado, o método BOINC promete ser muito mais rápido e mais barato do que abordagens baseadas em microscopia eletrônica.
O método BOINC consiste em três etapas. Primeiro, cada neurônio é marcado com um código de barras de DNA específico - um código de barras que consiste em apenas 20 'letras' aleatórias de DNA pode marcar um bilhão de neurônios, muitos mais do que os do cérebro do mouse .
O segundo passo se concentra nos neurônios conectados sinapticamente e em seus respectivos códigos de barras associados. Isso é conseguido por um vírus - como o vírus da pseudo-raiva - que pode mover material genético através de sinapses. "Para compartilhar códigos de barras através de sinapses, o vírus deve ser projetado para transportar o código de barras dentro de sua própria sequência genética", explica Zador, "depois que o vírus se espalha pelas sinapses, cada o neurônio termina com uma bolsa de código de barras, que inclui seu próprio código e o de seus parceiros sinapticamente acoplados ".
O terceiro passo do método consiste na união dos códigos de barras dos neurônios sinapticamente conectados para criar partes individuais de DNA, que podem ser lidas através de métodos de alto desempenho de seqüenciamento. Essas seqüências duplas de código de barras podem ser computadas computacionalmente para revelar o diagrama de fiação sináptica do cérebro.
Juntos, Zador diz que, se o BOINC passar na fase de testes, oferecerá uma maneira rápida e de baixo custo para mapear um conectomo, mesmo o de complexos cerebrais de mamíferos.
Fonte: www.DiarioSalud.net
