研究揭示vHPC網絡迴路和分子結構

2021-01-07 科學網

研究揭示vHPC網絡迴路和分子結構

作者:

小柯機器人

發布時間:2020/9/15 22:05:33

美國加州大學Mazen A. Kheirbek研究組取得最新進展。他們揭示了腹側海馬(vHPC)網絡的迴路和分子結構。相關論文發表在2020年9月14日出版的《自然-神經科學》雜誌上。

他們使用病毒和測序方法來定義擴展腹側CA1(vCA1)迴路的邏輯。使用遺傳條形碼神經元(MAPseq)的高通量測序來繪製成千上萬個vCA1神經元的軸突投影,他們確定了一群神經元,它們同時向多個已知區域擴散信息,以調節壓力軸和避免接觸行為。通過vCA1投射神經元的分子譜分析和病毒輸入-輸出示蹤,他們展示了具有不同投射靶標的神經元在輸入和轉錄特徵上如何表現不同。

這些研究揭示了vCA1新的組織原則,可能是其功能異質性的基礎。

研究人員表示,vHPC是處理情感信息的網絡中的重要樞紐。儘管最近的研究表明vCA1投射神經元在功能上是可分離的,但如何組織vCA1的輸入和輸出的基本原理仍不清楚。

附:英文原文

Title: Circuit and molecular architecture of a ventral hippocampal network

Author: Mark M. Gergues, Kasey J. Han, Hye Sun Choi, Brandon Brown, Kelsey J. Clausing, Victoria S. Turner, Ilia D. Vainchtein, Anna V. Molofsky, Mazen A. Kheirbek

Issue&Volume: 2020-09-14

Abstract: The ventral hippocampus (vHPC) is a critical hub in networks that process emotional information. While recent studies have indicated that ventral CA1 (vCA1) projection neurons are functionally dissociable, the basic principles of how the inputs and outputs of vCA1 are organized remain unclear. Here, we used viral and sequencing approaches to define the logic of the extended vCA1 circuit. Using high-throughput sequencing of genetically barcoded neurons (MAPseq) to map the axonal projections of thousands of vCA1 neurons, we identify a population of neurons that simultaneously broadcast information to multiple areas known to regulate the stress axis and approach–avoidance behavior. Through molecular profiling and viral input–output tracing of vCA1 projection neurons, we show how neurons with distinct projection targets may differ in their inputs and transcriptional signatures. These studies reveal new organizational principles of vCA1 that may underlie its functional heterogeneity.

DOI: 10.1038/s41593-020-0705-8

Source: https://www.nature.com/articles/s41593-020-0705-8

相關焦點

  • 研究揭示聯繫雌性果蠅交配和產卵的神經迴路
    研究揭示聯繫雌性果蠅交配和產卵的神經迴路 作者:小柯機器人 發布時間:2020/2/27 15:54:38 近日,美國霍華德-休斯醫學研究所Barry J.
  • 研究揭示人類17S U2小核糖核蛋白的分子結構
    研究揭示人類17S U2小核糖核蛋白的分子結構 作者:小柯機器人 發布時間:2020/6/4 14:42:30 德國馬普生物物理化學研究所的Holger Stark和Reinhard Lührmann研究組近日取得一項新成果。
  • 《自然—結構與分子生物學》:科學家揭示DNA解旋機理
    《自然—結構與分子生物學
  • 研究揭示miR165/6調控擬南芥花葯結構的分子機制
    的研究論文。  雄蕊(stamen)是開花植物重要的生殖器官之一,由頂端的花葯(anther)和基部的花絲(filament)組成。許多基因參與對花葯發育的調控,它們之間相互協調、相互制約,形成了一個複雜而有序的基因網絡調控花葯形成、小孢子囊發育、花粉形成、花粉開裂等生物學過程。
  • 研究揭示RNA與分子伴侶協同作用新模式
    來自中國科技大學生命科學學院的研究人員在新研究中揭示了大腸桿菌Hfq六聚體在與小RNA DsrA結合過程中協同作用的新模式。
  • 研究揭示真核生物磷脂酶D的結構與機制
    該研究解析了植物磷脂酶Dα1及其與產物磷脂酸(PA)複合體的晶體結構,詳細闡釋了真核生物磷脂酶D催化磷脂產生磷脂酸及其活性調節的分子機制。磷脂酶(Phospholipase, PL)催化細胞膜上磷脂的水解。根據水解部分的不同,人們將磷脂酶分成磷脂酶A1、A2、C和磷脂酶D (PLD)(圖1)。
  • 研究揭示梭菌毒素受體特異性的分子基礎
    研究揭示梭菌毒素受體特異性的分子基礎 作者:小柯機器人 發布時間:2020/6/28 13:56:51 加拿大多倫多大學Mikko Taipale、加拿大病童醫院Roman A.
  • 研究發現工作方式類似人腦迴路
    圖片來源:Sarah Heath 哥倫比亞的科學家已經確定了幫助果蠅看到顏色的大腦迴路,並且發現它與我們自己的彩色視覺迴路有著驚人的相似之處。這些發現揭示了一個基本但神秘的過程,通過這個過程,有關光波的信息從眼睛傳遞到大腦。
  • 研究揭示SNARE複合體重要結構機制
    相關成果公布在《自然—結構與分子生物學》(Nature Structural & Molecular Biology)雜誌上。 領導這一研究的是清華大學生命科學學院,中國科學院院士隋森芳教授,隋森芳教授研究組長期從事生物膜及蛋白質複雜體系的結構與功能的研究,曾榮獲高校科技進步獎一等獎,國家自然科學獎二等獎等,發表過多篇重要論文。
  • 研究揭示菠菜cytb6 f的cryo-EM結構
    研究揭示菠菜cytb6 f的cryo-EM結構 作者:小柯機器人 發布時間:2019/11/14 14:15:59 英國謝菲爾德大學C. Neil Hunter 和 Matthew P.
  • 研究揭示Poly(A)穩定RNA的分子機制
    研究揭示Poly(A)穩定RNA的分子機制 作者:小柯機器人 發布時間:2021/1/9 21:11:09 美國耶魯大學醫學院Joan A. Steitz研究組取得最新進展。
  • 研究揭示WLS/Evi介導Wnt轉運和分泌的結構基礎
    研究揭示WLS/Evi介導Wnt轉運和分泌的結構基礎 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/25 15:15:55 美國哥倫比亞大學Filippo Mancia、杜克大學David M
  • 研究揭示細菌ECFσ因子介導的轉錄起始分子機制
    該文主要研究了細菌ECF σ因子的結構、ECF σ因子特異性識別啟動子DNA序列,以及ECFσ因子起始轉錄的分子機制,重點探討了ECF σ因子的σ2/σ4 linker區域的結構與功能。  研究中,作者解析了細菌兩個ECF σ因子與RNAP的轉錄起始複合物,包括大腸桿菌σE(EcσE-RPo)和結核分枝桿菌的σH/E(MtbσH/E-RPo)。結構顯示ECFσ因子和看家σ因子與RNAP的相互作用方式類似,識別啟動子DNA的方式類似,但是打開啟動子雙鏈的機制不同。ECFσ因子的σ2/σ4 linker區域伸入到RNAP的催化活性中心,穩定單鏈的模板鏈DNA。
  • ...課題組與合作者首次揭示DCC/Netrin/Draxin複合體對神經元軸突...
    神經網絡的形成是一個非常複雜的過程。在大腦發育過程中,神經元之間需要建立連接,它們延伸軸突以相互接觸。這些神經元在大腦和目標組織之間形成迴路,化學和電信號就通過這樣的迴路傳遞。這個過程主要依賴於位於神經元軸突頂端的生長錐。這些生長錐能夠感知環境,確定目標的位置並向其生長,使軸突一步步被引導到正確的方向,並最終達到靶細胞。
  • J Neurosci:研究揭示大腦結構發育過程
    2019年6月27日訊 /生物谷BIOON /——在最近發表在《The Journal of Neuroscience》上的一項研究中,研究人員揭示了大腦的基本結構形成的過程。人類的大腦由神經元組成。大腦皮層是大腦大部分功能的所在地,也是大腦的最大組成部分,它被分成無數的微柱。
  • 研究揭示糖轉運蛋白結構與機理
    ,報導了人的葡萄糖轉運蛋白GLUT1-4在大腸桿菌中的同源蛋白XylE的晶體結構,並且運用生化手段對其工作機理進行了研究。這類葡萄糖轉運蛋白家族包含多個成員,其中科學家對GLUT1、GLUT2、GLUT3、GLUT4這四個蛋白研究最為深入,且證實與多種人類疾病的發生密切相關,如嬰兒癲癇發作、Fanconi-Bickel綜合症、糖尿病、肥胖等。但是目前對於這一類重要蛋白的結構信息知之甚少。 顏寧教授領導的研究組一直將人體葡萄糖轉運蛋白及其在各物種中同源蛋白的結構與功能研究作為主要方向。
  • Cell:研究者揭示雷帕黴素減緩癌細胞生長的分子機制
    2013年5月25日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,刊登在國際著名雜誌Cell上的一篇研究報告中,來自蒙特婁大學的研究者通過研究發現了一種新型的分子機制,即可以將減緩某些癌症的惡化以及異常疾病的發展
  • 研究揭示開放核小體導致染色質鬆散的分子機制
    組蛋白變體可改變核小體和染色質結構調控基因轉錄,在迄今測定的所有單核小體結構中,組蛋白H3變體核小體是構象改變最大的CENP-A核小體,結構顯示,CENP-A核小體包含的DNA為121 bp,但是其蛋白核心結構變化不大。組蛋白H2A變體H2A.B和H2A.Z.2.2分別在精原細胞和人腦組織中特異表達,在精子發生、轉錄起始、RNA剪切等過程中發揮重要功能。
  • DNA複製體結構和工作原理首次被揭示
    關於DNA複製分子機制的研究一直是生命科學中最基本的問題之一。近日,美國國立衛生研究院傑出研究員楊薇的課題組揭示了DNA複製體的結構和工作原理,相關成果發表在《科學》上。DNA的複製由多個蛋白組成的複製體協同完成,這些蛋白包括DNA聚合酶、DNA螺旋酶、引發酶和若干輔助蛋白。早在60年前,人們就已經確認DNA是遺傳物質,並且解析出了DNA的雙螺旋結構。
  • Nat Commnuni 復旦大學揭示水稻組蛋白分子伴侶OsChz1調控染色質結構的分子機制
    該研究揭示了水稻組蛋白分子伴侶OsChz1調控染色質結構與基因表達的分子機制。染色質是真核生物承載遺傳和表觀遺傳信息的載體,核小體是染色質的基本結構和功能單位,由145-147bp的DNA雙鏈以左手螺旋環繞核心組蛋白八聚體構成。真核生物DNA複製、轉錄與修復一直伴隨著核小體的組裝/去組裝過程,該過程需要依賴組蛋白分子伴侶的幫助。