Інтернет-залежність. Велике досягнення Тсьєна

Интернет-зависимость - Часть 10Таким чином, коли вчені знаходять в якійсь клітині представляє інтерес структурний елемент, вони намагаються вмонтувати його в іншу клітину і з’ясувати, що вийде. У 1999 році Роджер Тсьєн (Roger Tsien), біолог з університету Сан-Дієго, Південна Каліфорнія, уважно стежив за роботою Френсіса Кріка, закликає знайти найкращі способи цілеспрямованої передачі імпульсів нейронів порушення. Коли Тсьен прочитав про експерименти з хламідомонадою, він задав собі запитання: чи можна цю функцію одноклітинної водорості (реагувати на світло) «вмонтувати» в нервову клітину? Для вирішення такої задачі необхідно визначити, який ген відповідає за синтез білка, що входить до складу оболонки хламідомонади і виявляє чутливість до світла. Його можна було б перенести в нервову клітину і, як сподівався Тсьєн, змусити нейрон порушуватися при опроміненні світловими променями.

Саме по собі це ще не велике досягнення, оскільки привести нервову клітину в активне стан можна і за допомогою електричного струму. Найбільш хвилюючим було б домогтися того, щоб вбудований ген забезпечував потрібну реакцію на світло з боку лише нейрона певного типу. У зв’язку з цим дослідникам необхідний «промоутер» (promouter) — специфічний фрагмент ДНК, яким можна маркувати ген для контролю над тим, що він використовується з певною метою чи ні.

Відеосюжет про ДНК


І ось що зробили вчені. Вони вбудували чутливий до світла ген в структуру вірусів і ввели деяку кількість таких вірусів в мозок, заразивши один або два кубічних міліметра мозкової тканини. Тобто в кожному без винятку нейроні на даній ділянці мозку оселився новий ген. Звучить страхітливо, оскільки зазвичай віруси — шкідливі маленькі істоти. У дикій природі віруси вводять свою ДНК в уражені ними клітини, змушуючи останні виробляти нові порції вірусів до тих пір, поки ці клітини повністю не вичерпаються і не загинуть. Однак вірус можна модифікувати таким чином, щоб він вбудовував у клітину-мішень лише невеликий фрагмент ДНК. Той з’єднується з клітинною ДНК, яка починає виробляти тільки білок з певними властивостями, а не безліч нових вірусів. «Інфікування» подібного роду не приносить шкоди.

Завдяки своєму «промоутеру», вбудований ген проявляється лише в нейронах певного типу, а всі інші ігноруються. Зрозуміти, в чому тут справа, допоможе наступна аналогія. Уявіть, що можливість ловити м’яч в грі мають тільки лівші. Як ви цього досягнете? Роздасте всім без винятку гравцям лише по лівій рукавичці. Правшам тоді залишиться стояти без діла, хвилюючись і волаючи про допомогу. А лівші будуть діяти без обмежень. Точно так само, як вони відзначені («tagged») наявністю однієї тільки лівої рукавички і тому можуть діяти певним чином, нейрон заданого типу відзначений («tagged») тим, що в нього вбудований ген, який буде використовуватися так, як задумано експериментаторами. Ось вони, шукані підсумок і нагорода! Тепер в одному кубічному міліметрі мозкової тканини можна стимулювати виключно нейрони певного типу — не зачіпаючи нічого навколо. Іншими словами, дослідники можуть впливати тільки на ті нейрони, які, наприклад, продукують допамін або ацетилхолін, або GABA (ГАБА, гамма-аміномасляна кислота. — прим. fabriccollective.com). Контроль виняткової точності. Ніяких побічних ефектів.