Editorial Feature

用成像技术探索记忆的分子性质

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魏敏,哥伦比亚大学助理教授和他的团队使用新的成像技术研究了大脑组织中的特定部位的蛋白质合成,以研究长期记忆的发展过程。

使用激光技术揭示碳氘键

蛋白质在身体的每种生理功能中发挥着重要作用。基因表达中的一个关键过程是蛋白质合成,其决定了细胞对各种疾病的反应,如自闭症和癌症,以及包括阿尔茨海默和帕金森疾病的心理压力障碍。

通常,蛋白质由由氮气,氢气,氧气和碳制成的一系列氨基酸组成。在他们的研究期间,研究人员取下了氨基酸的氢分子,并用比氢更重的氘代替它们。作为氢的同位素,氘表现出类似于氢气的性质,具有略有变化。

因此,氨基酸与氘分子的函数或多或少类似于天然氨基酸。几项研究表明,碳 - 氘键的振动频率与碳 - 氢键的振动率不同。

在替代氢分子之后,研究人员将用氘标记为细胞培养基的氨基酸。它们观察到以不同的频率形成振动的碳 - 氘键,这反过来表示新蛋白质的合成。

Min的团队利用了一种独特的激光技术,称为受刺激的拉曼散射显微镜,以便扫描样品并为新蛋白的碳 - 氘键生成位置依赖性地图。

高度特定和敏感的成像技术

MIN和他的团队开发的新成像技术决定了在细胞内产生新的蛋白质所需的确切位置和时间,这反过来允许它们以高分辨率产生合成蛋白的图像。

以前观察到蛋白质组的合成对于科学家而言,由于大多数广泛使用的技术涉及破坏活细胞的大多数。然而,Min的成像技术已经打开了门,以揭示蛋白质体和活细胞的特点,因为它们进行了其功能。

据Min的团队成员陆伟,这种新的成像方法是高度特异性,敏感的,并且可以在所有生物系统中使用它。

未来发展

在过去的三十年中,光学脑成像已经发展成为一种丰富而多样化的科学领域。 Min的工作提出了一种新的成像技术,甚至在突触和神经元之前探讨了活细胞的基本行为,以研究长期记忆的分子性质。

目前正在使用这种新的成像技术研究脑组织内形成新蛋白质在脑组织内形成的位置和时间。

参考和进一步阅读

化学家设计了光学成像技术,解锁了记忆的奥秘 - 哥伦比亚大学

亚历山大·奇尔顿

写道

亚历山大·奇尔顿

亚历山大有一个来自谢菲尔德大学的物理学。在毕业后,他在谢菲尔德工作了两年,为一家大型英国律师事务所工作,然后重新迁回西北部,加入Azonetwork的编辑团队。亚历山大对科学的历史和哲学以及科学传播特别感兴趣。 在工作之外,亚历山大可以经常在演出中找到,录制购物或看筹码亚历山德拉试图避免抵御联盟二。

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    亚历山大·奇尔顿。2019. 用成像技术探索记忆的分子性质. AZoOptics, viewed 23 May 2021, //www.selec-iat.com/Article.aspx?ArticleID=651.

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