Японцы создали метки для автоматической идентификации нейронов нематод

Ученые из Японии нашли способ облегчить разметку нейронов нематод Caenorhabditis elegans. Для этого исследователи создали новую линию червей, нервные клетки которых экспрессируют набор маркеров, и алгоритм, который позволяет идентифицировать нейроны полуавтоматически.

С помощью такого подхода точно удалось определить не все нейроны, для улучшения метода нужно расширять выборку и искать дополнительные маркеры.

Статья опубликована в журнале BMC Biology.

У нематод Caenorhabditis elegans всего 302 нейрона. Морфология всех этих клеток, их пути дифференциации и связи хорошо изучены. Поэтому C. elegans является уникальной моделью, на которой можно изучать процессы как на уровне отдельных клеток, так и целых нейронных сетей. Современные методы позволяют визуализировать активность всей нервной системы этого круглого червя, в том числе если он свободно движется, с разрешением до одного нейрона. Но, к сожалению, определять, за какой именно из 302 нервных клеток мы наблюдаем, приходится вручную.

Для того, чтобы идентифицировать отдельные нейроны, используют в первую очередь расположение клеток. Но постоянно оно только на личиночных стадиях, а у взрослых червей вариабельно. Кроме позиции клетки также определяют по специфическим маркерам (например, флюоресцентным меткам) и морфологии. Однако все эти методы удобны, только если рассматривать ограниченное число нейронов. На уровне целого мозга определять каждую отдельную клетку трудно: необходимо слишком много маркеров, а морфологические особенности не всегда возможно рассмотреть.

Исследователи предпринимали несколько попыток автоматизировать определение нейронов C. elegans. Фухуй Лун (Fuhui Long) создал электронный 3D-атлас личинок нематод L1, в котором отмечены позиции 357 из 558 клеток червя и их варианты. Однако в работе не описаны нейроны головного конца нематод из-за того, что они расположены слишком плотно.

В другом атласе с помощью флюоресцентных меток, положения и морфологии клеток размечены 154 из 959 клеток взрослых особей, но туда вообще не вошли нейроны. До сих пор получить информацию о позиции нейронов зрелых C. elegansможно было только из реконструкции Джона Уайта (John White) 1986 года, но в этой работе не указаны варианты расположения клеток и есть некоторые неточности, связанные с методологией приготовления образцов для электронной микроскопии.

Ю Тоёсима (Yu Toyoshima) из Токийского университета и его коллеги создали новый набор идентификаторов для нейронов C. elegans.

Подробнее
Пожалуйста, оцените статью:
Пока нет голосов
Источник(и):

N+1