技术:记忆就是这样的

2017-08-02 10:20:03

作者:Scott Veggeberg费城由于正电子发射断层扫描技术,科学家已经通过监测葡萄糖等放射性标记物的进展,间接了解大脑是如何工作的现在,美国研究人员表示他们已经开发出PET技术,最终能够显示特定基因何时在大脑的特定部位活跃他们说这有一天可以帮助他们解码记忆中涉及的遗传过程到目前为止,由加州大学洛杉矶分校的Sam Gambhir和Harvey Herschman领导的团队只测试了老鼠肝脏中的新技术可能受益的第一批人是已经接受基因治疗以对抗脑肿瘤的患者加州大学洛杉矶分校分子和医学药理学系主任迈克尔菲尔普斯说:“通过基因疗法,你就会失明” “一旦你注射了基因治疗载体,就无法确定它的去向”科学家们使用腺病毒或逆转录病毒作为基因治疗的载体,但两者都有其缺点腺病毒“渡轮”几乎到达所有靶细胞并向其输入正确功能的基因但病毒不能将其替代基因与细胞染色体中的DNA融合,因此新基因最终会从细胞中排出逆转录病毒将其基因有效负载直接传递到染色体上,但它只能达到约1%的细胞 Gambhir和Herschman开发了一种使用称为tk的“报告基因”的技术该基因编码来自单纯疱疹病毒的称为胸苷激酶的酶的产生为了充当报告者,它隐藏在将治疗基因传递到细胞中的病毒中它还被赋予与治疗基因相同的启动子启动子是一段DNA,可响应来自环境的特定线索打开或关闭基因这意味着每当开启治疗基因时,tk基因也具有活性,因此细胞泵出胸苷激酶为了检测胸苷激酶,科学家使用一种放射性标记的药物,称为阿昔洛韦,它对胸苷激酶具有亲和力酶会吸收药物并附着磷原子,从而防止它从细胞中流回附着在药物分子上的放射性氟-18原子显示其存在 “这样做的美妙之处在于你将继续在这些细胞内建立[放射性]信号,”Gambhir说无论何时何地打开报告基因,PET扫描仪都会将放射性标签的积聚记录为亮点密苏里州圣路易斯华盛顿大学的PET成像专家Marcus Raichle将加​​州大学洛杉矶分校的方法描述为“小说”和“有趣”他说,挑战将是将PET报告基因从小鼠肝脏转移到人脑中但根据加州大学洛杉矶分校的儿科肿瘤学家Ashok Srinivasan的说法,tk基因已被嫁接到患有脑肿瘤的儿童的神经元中,目的是使这些侵袭性肿瘤易于接受大剂量更昔洛韦治疗,这是一种近亲阿昔洛韦他说,到目前为止,结果很有希望,但远非完美,因此研究人员现在正在寻求批准使用氟-18标记的阿昔洛韦作为示踪剂,以找出问题并找到解决问题的方法 Gambhir说,目前PET报告基因的一大局限是它只能插入接受危险疾病基因治疗的人群中将额外的基因引入健康人的大脑是符合道德问题的,无论科学家认为它们是多么无害因此,加州大学洛杉矶分校的研究人员希望开发由反义RNA片段组成的放射性探针这些探针将存在于信使RNA中 - 这种分子将指令从细胞核运送到核糖体或细胞的蛋白质工厂然后当相应的基因打开时,细胞将“点亮” Gambhir希望利用它来窥探大脑中的基因例如,一些研究人员认为,神经元连接方式的变化导致记忆被记录基因必须对此类变化负责 Gambhir说,另一种可能的应用是将PET报告基因插入HIV通过注射已经重新包装以携带报告基因的HIV感染患者,