Grazie al gene di un'alga è stato possibile mappare l'attività cerebrale di topo

Sfruttando la reattività del gene alla luce, è stato possibile seguire l'attivazione di alcune cellule cerebrali in tempo reale

Un gruppo di ricercatori del Duke University Medical Center e dell’Howard Hughes Medical Institute è riuscito a studiare il cervello di un mammifero grazie al gene di un'alga. I ricercatori hanno ingegnerizzato dei topi di laboratorio in modo che le cellule cerebrali coinvolte nei meccanismi dell'olfatto si attivino in risposta alla luce e per fare ciò hanno inserito in queste cellule un gene naturalmente presente in una specie di alga verde unicellulare. Le alghe verdi sono in grado di orientarsi proprio grazie all'esposizione alla luce.
Le alghe della specie Chlamydomonas reinhardtii, vivono nell'acqua e hanno bisogno della luce per fare fotosintesi. Sull'esterno dell'alga sono presenti delle cellule ciliate, controllate dalla rodopspina ChR2 che reagisce alla luce solare e stimola il movimento dell'organismo.

In questo modo è stato possibile mappare le attività del cervello dei topi ingegnerizzati, infatti indirizzando la luce sulle aree cerebrali coinvolte nel meccanismo dell'olfatto, è possibile seguirne l'attivazione in tempo reale. Michael Ehlers, uno degli autori dello studio ha spiegato: "Questo lavoro fornisce un nuovo metodo per gli esperimenti in vivo che definisce un approccio del tutto innovativo per studiare le circuitazioni cerebrali dei mammiferi per il prossimo decennio." "Questo modello murino - continua lo scienziato - e le sue future varianti segnano la prima utilizzazione di un'attivazione luminosa geneticamente indotta nello studio del cervello intatto di una specie di mammiferi, e crediamo che questo progresso nella mappatura dei circuiti cerebrali possa rappresentare per la neurobiologia ciò che la tecnologia del microarray ha rappresentato per la scienza della genomica: un passo fondamentale".
Già precedenti studi avevano usato la rodopsina ChR2 per sperimentazioni in vitro, ma questo esperimento è il primo tentativo di inserire un gene che controlla la sua azione nel genoma di un mammifero. Questi esperimenti sono stati condotti sulle cellule cerebrali coinvolte nel meccanismo dell'olfatto poichè si trattava di un circuito neuronale complesso coinvolto nei meccanismi del comportamento animale. Questa ricerca ha consentito di mettere a punto un nuovo metodo per mappare le attività cerebrali di animali in vita. La rivista Neuron riporta l'articolo della ricerca.

Redazione (22/05/2007)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: ChR2, rodopsina, Chlamydomonas, olfatto, cervello

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