分子鈣整合子技術揭示細胞類型的驅動厭惡

分子鈣整合子技術揭示細胞類型的驅動厭惡

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/12/14 15:35:33

美國史丹福大學Alice Y. Ting和Karl Deisseroth研究團隊合作取得最新進展。他們利用分子鈣整合子技術揭示了紋狀體細胞類型的驅動厭惡。2020年12月11日出版的《細胞》雜誌發表了這項成果。

他們報告了一種分子技術，用於細胞的穩定遺傳標記，這些細胞在細胞內鈣濃度（FLiCRE）中表現出與活動相關的增加。在短暫刺激厭惡性輸入的過程中，他們使用FLiCRE轉錄標記了小鼠大腦伏隔核中的活躍神經群。使用單細胞RNA測序，他們檢測到內源性轉錄組中的FLiCRE轉錄本，同時提供了細胞類型和鈣激活史讀數。

他們在遠距離興奮性映射的下遊激活伏隔核中確定了一種細胞類型。利用FLiCRE的模塊化設計，他們選擇性地在這種細胞類型中表達了一條光遺傳學通道，並表明是直接募集，這種原本無法通過遺傳學獲得的群體會引起行為反感。 FLiCRE的特異性和微小的解析度使分子傳遞出表徵、操縱和重新編程的活化細胞團信息。

據介紹，記錄細胞DNA或RNA中瞬時細胞事件的能力將使精確、大規模的分析、選擇和重新編程異質細胞群體成為可能。

附：英文原文

Title: A Molecular Calcium Integrator Reveals a Striatal Cell Type Driving Aversion

Author: Christina K. Kim, Mateo I. Sanchez, Paul Hoerbelt, Lief E. Fenno, Robert C. Malenka, Karl Deisseroth, Alice Y. Ting

Issue&Volume: 2020-12-11

Abstract: The ability to record transient cellular events in the DNA or RNA of cells would enableprecise, large-scale analysis, selection, and reprogramming of heterogeneous cellpopulations. Here, we report a molecular technology for stable genetic tagging ofcells that exhibit activity-related increases in intracellular calcium concentration(FLiCRE). We used FLiCRE to transcriptionally label activated neural ensembles inthe nucleus accumbens of the mouse brain during brief stimulation of aversive inputs.Using single-cell RNA sequencing, we detected FLiCRE transcripts among the endogenoustranscriptome, providing simultaneous readout of both cell-type and calcium activationhistory. We identified a cell type in the nucleus accumbens activated downstream oflong-range excitatory projections. Taking advantage of FLiCRE’s modular design, weexpressed an optogenetic channel selectively in this cell type and showed that directrecruitment of this otherwise genetically inaccessible population elicits behavioralaversion. The specificity and minute resolution of FLiCRE enables molecularly informedcharacterization, manipulation, and reprogramming of activated cellular ensembles.

DOI: 10.1016/j.cell.2020.11.015

Source: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)31532-4

Cell：《細胞》，創刊於1974年。隸屬於細胞出版社，最新IF：36.216