人類的大腦有1000億個神經(jīng)元，而秀麗隱桿線蟲只有302個。秀麗隱桿線蟲雌雄同體共存在118種神經(jīng)元類型。

在一項新的研究中，美國范德堡大學細胞與發(fā)育生物學系研究助理教授Seth Taylor和David Miller教授與來自哥倫比亞大學和耶魯大學的研究人員一起構建出秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）雌雄同體神經(jīng)系統(tǒng)中所有神經(jīng)元的基因表達圖譜。他們的數(shù)據(jù)補充了這種線蟲神經(jīng)系統(tǒng)的已知接線圖，繪制了整個神經(jīng)系統(tǒng)中每個神經(jīng)元的基因表達的完整圖譜。相關研究結果近期發(fā)表在Cell期刊上，論文標題為“Molecular topography of an entire nervous system"。

這些作者使用范德堡大學開發(fā)的流式細胞儀方法來捕捉每一種類型神經(jīng)元的基因表達譜，并將這些數(shù)據(jù)分享給任何人，以研究神經(jīng)元中的單個基因如何對神經(jīng)系統(tǒng)的功能作出貢獻。為了說明這種方法，他們使用計算方法來確定控制特定神經(jīng)元中基因表達的DNA區(qū)域，以及可能維持突觸形成的粘附蛋白，其中突觸是神經(jīng)元之間的連接，所有的大腦活動都是從突觸開始的。

他們的研究結果表明，每種神經(jīng)元類型可以*通過特定基因家族的組合表達來識別。比如，每種神經(jīng)元類型表達大約23個神經(jīng)肽基因和大約36個神經(jīng)肽受體的不同編碼，勾勒出一個復雜而廣泛的“無線"信號網(wǎng)絡。為了展示這個全面的基因表達目錄的實用性，他們用計算方法確定了神經(jīng)元特異性基因表達的順式調(diào)控序列元件，并揭示了在突起定位和突觸特異性方面具有潛在作用的粘附蛋白。他們期望這個神經(jīng)元特異性基因表達目錄將刺激對確定秀麗隱桿線蟲整個神經(jīng)系統(tǒng)的解剖結構、連接和功能的潛在機制的調(diào)查。

Miller說，“鑒于指導這種線蟲神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和功能的遺傳規(guī)則也可能在人類大腦中運作，我們期望這個*的基因表達數(shù)據(jù)集將成為破譯大腦遺傳基礎的寶貴基礎。這些數(shù)據(jù)將促進假設驅動的研究，探究基因如何zhi定不同的神經(jīng)元類型，它們?nèi)绾谓⒑途S持連接，以及它們?nèi)绾斡绊懶袨椤?

通過分享他們的數(shù)據(jù)，Miller及其同事們旨在為研究神經(jīng)系統(tǒng)以及基因缺陷如何影響大腦功能和設計的科學家們創(chuàng)造機會。Miller說，“我們期望我們的發(fā)現(xiàn)將刺激這些長期努力。"

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來源：生物谷

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