Koristeći proces poznat kao „single cell” sekvencioniranje (sekvencioniranje* jedne stanice pruža veću rezoluciju razlika među stanicama i bolje razumijevanje funkcija pojedine stanice u kontekstu njezine mikrookoline), znanstvenici s instituta Karolinska dobili su detaljnu kartu stanica moždane kore te aktivnih gena u njima. Ova metoda se po prvi put koristila u tako velikom obujmu na tako kompleksom tkivu, kao što je moždano. Tim znanstvenika je proučavao preko tri tisuće stanica, jednu po jednu, pri čemu su uspjeli identificirati niz dosad nepoznatih vrsta stanica. Istraživanje je objavljeno u časopisu Science.
„Ako usporedimo mozak s voćnom salatom, moglo bi se reći da su dosadašnje metode bile kao stavljanje voća u blender”, kaže Sten Linnarsson, viši istraživač na Odsjeku medicinske biokemije i biofizike. „No, u posljednjih nekoliko godina razvili smo metode koje su mnogo osjetljivije te nam omogućuju da vidimo koji su geni aktivni u pojedinim stanicama. To je kao da uzmemo voće iz voćne salate te ih proučavamo jedno po jedno, zatim opet stavimo na hrpu u kojoj gledamo od čega se ona sve sastoji, koliko vrsta voća ima u njoj te kako se voće međusobno poveže u salati”.
Spoznaja da su svi živi organizmi izgrađeni od stanica stara je već 200 godina. Od tog otkrića iz 19. stoljeća, naučili smo da priroda (funkcija) pojedinog tkiva određuje sastav njegovih stanica koje su pak određene genima koji su aktivni u njihovoj DNK. Međutim, tijek tog procesa je još uvijek malo poznat, pogotovo u mozgu, najkompleksnijem organu u ljudskom tijelu.
U ovoj studiji znanstvenici su obavili vrlo opsežno istraživanje da bi dobili odgovore na neka od ovih pitanja. Proučavajući više od tri tisuće stanica iz moždane kore miševa, detaljno jednu po jednu, zatim uspoređujući koji od 20 000 gena je aktivan u kojoj stanici, znanstvenici su bili u mogućnosti sortirati različite vrste stanica. Identificirali su 47 različitih vrsta stanica, uključujući velik udio specijaliziranih neurona, neke stanice krvnih žila te glija stanice koje se brinu o otpadnim tvarima, štite od infekcija i opskrbljuju živčane stanice hranjivim tvarima.
Uz pomoć dobivene detaljne karte stanica moždane kore te aktivnih gena u njima, znanstvenici su uspjeli identificirati nepoznate vrste stanica, uključujući živčane stanice u površinskom sloju moždane kore i šest vrsta oligodendrocita koje tvore izolacijsku mijelinsku ovojnicu oko živčanih stanica. Nova otkrića mogu rasvjetliti uzroke bolesti na koje utječe mijelin, poput multiple skleroze.
„Također možemo potvrditi dosadašnje rezultate kao što je slojevita organizacija piramidalnih stanica u moždanoj kori”, kaže Jens Hjerling-Leffler, suvoditelj studije. „Ali prije svega, kreirali smo vrlo detaljnu kartu moždanih stanica, koja detaljno opisuje svaku vrstu stanica te gena aktivnih u njima. To nam daje novi alat za proučavanje ovih vrsta stanica te pomaže da bolje razumijemo kako moždane stanice reagiraju na bolesti i ozljede”.
Procjenjuje se da u mozgu miša ima oko 100 milijuna stanica, dok kod čovjeka ta procjena iznosi 65 milijardi stanica. Ove brojke nam govore o kompleksnosti mozga, ali i o tome kako ovakva istraživanja mogu pridonijeti boljem razumijevanju funkcija mozga.
*Sekvencioniranje je metoda kojom je moguće utvrditi redoslijed pojedinih gradivnih elemenata u velikoj molekuli. Kod DNK i RNK utvrđuje se redoslijed nukleotida, a kod bjelančevina redoslijed aminokiselina.
Članak je prenesen s portala Biologija.
Fotografija je preuzeta s internetske stranice http://www.freedigitalphotos.net/ (autor: dream designs).
