Mirar a ADSADN Mirar a Google

2/11/07

El tresor al final de l'arc de Sant Martí

La portada de l'últim número de Nature mostra una imatge predominantement lila, amb dues files de taques de diversos colors. És una mostra de l'increïble treball publicat en Nature per l'equip del Dr. Jeff W. Lichtman, de Harvard, i comentat tant en el mateix número de la revista, com en el podcast. Realment el treball s'ho val. És un treball espectacular tant d'execució com de resultats i perspectives de futur. Estic fins i tot emocionat.

El cervell és l'última frontera. És l'òrgan que controla tot el nostre cos i és l'òrgan on resideix la part més abstracta del nostre jo: la memòria, el pensament, la consciència, els sentiments. La part funcional del cervell està formada, principalment, de neurones, cèl·lules connectades unes a unes altres, que es transmeten missatges a través d'aquestes connexions (denominades axons i dendrites). Quina neurona parla amb quina és una informació necessària per a entendre com es processen les idees, les imatges, els sons, l'amor. Però és una empresa infinitament complexa. Un cervell humà conté uns cent mil milions de neurones (100.000.000.000). Cadascuna d'aquestes connecta, de mitjana, amb d'altres 7.000 neurones. Es calcula que per a un nen de tres anys, existeixen 1016 connexions neuronals (10.000.000.000.000.000, veure el vídeo). Com aconseguir saber amb qui parla cada neurona?



En aquest treball es van proposar una nova estratègia: pintar les neurones d'un cervell de ratolí. Per a això, es van aprofitar d'unes proteïnes a les quals se'ls està traient molt de partit: les proteïnes fluorescents. En la imatge podeu veure un exemple de cultius neuronals que expressen la proteïna verda fluorescent (Aequorea victòria. El gen d'aquesta proteïna s'inserta en cèl·lules de ratolí, per exemple, perquè puguin veure's a través del microscopi de fluorescència (com es veu en la imatge). En els últims anys han anat apareixent altres proteïnes fluorescents de diferents colors (XFP), algunes d'elles per modificació de la GFP (com la groga YFP).


Neurones GFP De Flickr


D'altra banda, l'enginyeria genètica fa temps que treballa amb la recombinasa Cre. La què Cre?. La recombinasa Cre és un enzim (proteïna encarregada de fer alguna cosa) que remodela de manera dirigida el DNA. La recombinasa Cre reconeix unes seqüències específiques, dites Lox, i mitja el seu intercanvi. Si dos gens estan flanquejats per lox (tenen una seqüència lox a cada costat), la recombinasa Cre pot intercanviar-los de lloc entre ells (veure esquema). Aquesta habilitat permet insertar o treure gens de manera controlada (veure esquema).

Servint-se d'aquesta estratègia, l'equip del Dr. Lichtman ha desenvolupat ratolins amb diferents insercions de trossos de DNA en què es combinaven els gens per a les diferents proteïnes fluorescents amb diferents seqüències lox. Perquè es doni la recombinació fa falta la Cre. Aquesta Cre s'expressava combinada amb el receptor d'estrògens. Així, la Cre només s'activa quan s'activa el receptor d'estrògens (se li administrava tamoxifen als ratolins). A partir d'aquest moment, es donava la recombinació i cada neurona, a l'atzar, començava a expressar unes determinades quantitats de les diferents XFP. Tots els colors que veiem per la tele són la resultant de la combinació de tres colors. Amb aquesta mateixa idea de fons els autors han estat capaços de pintar les neurones i les seves connexions, en ratolins que han denominat Brainbow (brain de cervell i rainbow, d'arc de Sant Martí). Les imatges obtingudes, a més de posseir una bellesa indescriptible (podeu veure exemples aquí, aquí, aquí i aquí, en una ressenya sobre una exposició al Cosmocaixa), serveixen per a poder seguir el camí de cadascuna d'elles. Per a saber amb qui parla cadascuna. Quan sapiguem, a més, què i com l'hi diuen, estarem més a prop de saber per què som com som. La neurociencia passa del blanc i negre al món del color.

Cap comentari: