นักวิทยาศาสตร์ทำให้เซลล์สว่างขึ้นเพื่อติดตามการเชื่อมต่อในเส้นประสาทตาของหนู
เส้นประสาทตาของหนูเรืองแสงเป็นสีรุ้งในเว็บสล็อตไมโครกราฟด้านบน รูปภาพนี้สร้างขึ้นโดยใช้ Brainbow ซึ่งเป็นเทคนิคที่พัฒนาขึ้นในปี 2550 ที่แทรกยีนสำหรับโปรตีนเรืองแสงลงในสัตว์ เมื่อถูกกระตุ้น โปรตีนจะส่องสว่างเซลล์บางส่วนในช่วงของสี
ในขณะที่นักวิจัยส่วนใหญ่ใช้ Brainbow เพื่อแสดงภาพการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทในสมอง Alain Chédotal จาก Institut de la Vision ในปารีสและเพื่อนร่วมงานได้ปรับแต่งเทคนิคนี้เพื่อติดตามเครือข่ายของเซลล์ที่เรียกว่า oligodendrocytes เซลล์เหล่านี้ห่อหุ้มวัสดุที่เรียกว่าไมอีลิน (myelin) ซึ่งเทียบเท่ากันทางชีวภาพของฉนวนไฟฟ้า รอบเซลล์ประสาทเส้นยาวที่ส่งสัญญาณไฟฟ้าในสมองและทั่วร่างกาย
วิธีการที่ oligodendrocytes ทำงานร่วมกันเพื่อห่อหุ้มเส้นใยประสาทในไมอีลินนั้นปรากฏชัดในภาพถ่าย Brainbow ของเส้นประสาทตาที่มีความยาวประมาณ 3 มิลลิเมตรทีมรายงานในApril Glia ไมอีลินป้องกันความเชื่อมโยงอันล้ำค่าระหว่างสมองและดวงตา
การศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างโอลิโกเดนโดรไซต์และปฏิกิริยาของเซลล์ต่อยาหลายชนิดอาจนำไปสู่การรักษาที่ดีขึ้นสำหรับโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง ซึ่งเป็นโรคที่เกิดจากการทำลายไมอีลิน
LINE-1 กระโดดบ่อยครั้งในสมองของมนุษย์ Erwin พบในขณะที่ Salk Institute for Biological Studies ใน La Jolla รัฐแคลิฟอร์เนีย เธอและเพื่อนร่วมงานตรวจสอบ DNA จากเซลล์สมองแต่ละเซลล์ที่นำมาจากสมองของมนุษย์ 3 ตัวที่ได้รับบริจาคและทดสอบตัวอย่างจำนวนมากจาก hippocampus ( พื้นที่ที่สำคัญสำหรับการเรียนรู้และความจำ) และเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า (ซึ่งความคิดและการตัดสินใจส่วนใหญ่คิดว่าจะเกิดขึ้น)
เซลล์สมองในบริเวณนั้นไม่มี DNA เหมือนกัน LINE-1 กระโดดไปที่ใหม่ในบางเซลล์หรือถูกลบออกจากที่อื่น ทีมรายงานเมื่อปีที่แล้วในNature Neuroscience นักวิจัยประเมินว่าการ เปลี่ยนแปลงของ LINE-1 มีผลต่อเซลล์ในสมอง 44 ถึง 63 เปอร์เซ็นต์
เออร์วินซึ่งปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกิ้นส์กล่าวว่าการกระโดดข้าม transposon อาจเป็นปฏิกิริยาตอบสนองต่อความเครียด “เราคิดว่านี่เป็นวิธีการสำหรับจีโนมในการปรับตัวให้เข้ากับแรงกดดันและสภาพแวดล้อมที่ไม่รู้จัก” การกระโดดแต่ละครั้งเป็นการเดิมพันเล็กน้อย โดยอาจมีผลดีหรือไม่ดีตามมา แต่การทอยลูกเต๋าด้วยการกระโดดข้ามช่องสัญญาณอาจทำให้เซลล์สมองสามารถพัฒนาความสามารถที่ไม่ได้เข้ารหัสไว้ในจีโนมในขั้นต้น ความสามารถใหม่เหล่านั้นอาจส่งผลต่อพฤติกรรม ความคิด และบุคลิกภาพ
Glinsky ก้าวไปไกลกว่านั้นโดยยืนยันว่า transposons ช่วยให้แต่ละคนเป็นรายบุคคล แม้แต่ฝาแฝดที่เหมือนกันอาจมีเซลล์สมองที่แตกต่างกันทางพันธุกรรมเนื่องจากการกระโดดข้าม transposon หลังจากที่ตัวอ่อนแยกออก ขอบคุณยีนกระโดด “ทุกครั้งที่มีการสร้างทารกมนุษย์ คุณสร้างบุคคลที่ไม่สามารถทำซ้ำได้”
สำเนา LINE-1 ส่วนใหญ่ 950,000 สำเนาในจีโนมมนุษย์เป็นสำเนาบางส่วนหรือมีการกลายพันธุ์ที่ทำให้การกระโดดของพวกมันสิ้นสุดลง มีเพียงประมาณ 100 เล่มเท่านั้นที่เป็นฉบับสมบูรณ์ที่กระโดดได้จริง ในที่สุด การคัดเลือกโดยธรรมชาติหรือโอกาสอาจกำจัดจีโนมของการแทรกที่สร้างความเสียหาย ปล่อยให้โครงกระดูก LINE-1 บางส่วนที่ไม่ได้ใช้งาน (หรือAlu ) กระจัดกระจายไปทั่วจีโนม องค์ประกอบอื่น ๆ ที่มนุษย์สามารถเคลื่อนย้ายได้ทั้งหมดได้พบกับชะตากรรมนั้นแล้ว
ฟอสซิลอันทรงคุณค่า
จีโนมมนุษย์คือกระดูกของฟอสซิลทรานสโปซอนอย่างแท้จริง แต่แม้กระทั่งวัตถุโบราณที่ไม่สามารถกระโดดได้อีกต่อไปก็ยังสามารถส่งผลต่อวิวัฒนาการของมนุษย์ได้ ฟอสซิลเหล่านี้บางส่วนได้รับการถ่ายทอดมาจากบรรพบุรุษของมนุษย์ในยุคแรกๆ บางตัวได้รับมาจากบรรพบุรุษของสัตว์มีกระดูกสันหลังสี่ขาทั้งหมด ยีนกระโดดเหล่านั้นติดอยู่ใน DNA ของโฮสต์โบราณเมื่อหลายร้อยล้านปีก่อน ถึงตอนนี้ ซากดึกดำบรรพ์ของพวกมันเป็นเพียงเศษเล็กเศษน้อย ฉีกขาดออกจากกันในการสับเปลี่ยน DNA ตามธรรมชาติ ในขณะที่แต่ละรุ่นถ่ายทอดการผสมผสานทางพันธุกรรมที่แตกต่างกันเล็กน้อยแก่ทายาทของมัน เศษชิ้นส่วนเหล่านั้นได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ ช่วยสร้างสิ่งใหม่ที่สำคัญ เช่น การตั้งครรภ์ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ( SN Online: 1/29/15 )
“องค์ประกอบเหล่านี้เกี่ยวข้องกับนวัตกรรมจีโนมเป็นอย่างมาก” Ting Wang นักพันธุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์กล่าว เศษทรานสโพซอนที่ตายมานานบางส่วนได้ถูกเปลี่ยนเป็นอาร์เอ็นเอทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่ ไม่ใช่ชนิดที่เข้ารหัสโปรตีน แต่เป็น RNA ที่ช่วยเพิ่มหรือลดการผลิตโปรตีนและการทำงานของยีนในเซลล์ และเชื่อมโยงกับสุขภาพและโรค ( SN: 8/28/10, p. 18 ) เช่นเดียวกับเฟอร์นิเจอร์ในตลาดนัด ทรานสโพซอนแบบเก่าได้รับการหมุนเวียนเป็น RNA ขนาดเล็กอย่างน้อย 409 ตัวที่เรียกว่า microRNAs, Sheng Qin จากมหาวิทยาลัย Nanjing Normal ในประเทศจีนและเพื่อนร่วมงานรายงานในPLOS ONEในปี 2015 นักวิจัยคนอื่นๆ พบว่ามากกว่า 30 เปอร์เซ็นต์ของ RNA ที่ไม่ได้เข้ารหัสเป็นเวลานาน ซึ่งทำงานหลายอย่างในเซลล์ ซึ่งส่วนใหญ่ยังไม่ทราบ ถูกนำกลับมาใช้ใหม่องค์ประกอบที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ ( SN: 12/17/11, p. 22 ) RNA ขนาดเล็กอื่น ๆ มากมายเหลือเฟือแต่เดิมเป็นองค์ประกอบที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ด้วยตัวมันเอง แต่ตอนนี้ได้ร่วมมือกันเลือกที่จะป้องกันไม่ให้ transposons กระโดดเว็บสล็อต
