علماء مختصون يبتكرون «أطلساً» خاص بالتعبير الجيني في الخلايا العصبية

ابتكر فريق من الباحثين في جامعة نيويورك أبوظبي وجامعة نيويورك، «أطلس مراحل النمو» يختص بالتعبير الجيني في الخلايا العصبية، من خلال الاعتماد على التسلسل الجيني والتعلم الآلي، وذلك لتصنيف أكثر من 250 ألف خلية عصبية في أدمغة ذباب الفاكهة. وتشير الدراسة، التي قادها كلود ديسبلان، الحاصل على لقب «البروفيسور الفضي» في علم الأحياء وعلم الأعصاب بجامعة نيويورك والأستاذ المشارك في مركز علوم الجينوم والأنظمة الحيوية بجامعة نيويورك أبوظبي، ونُشرت في “Nature” الدورية العالمية الرائدة في مجالات العلوم متعددة التخصصات، أن الخلايا العصبية تظهر معظم التنوع الجزيئي أثناء مرحلة النمو، وتكشف عن نوع غير معروف سابقاً من الخلايا العصبية التي تتواجد فقط قبل أن يفقس الذباب.

وتعليقاً على هذا الاكتشاف، قال ديسبلان، كبير مؤلفي الدراسة: «بالرغم من أن معظم الجهود لتحديد تنوع دماغ الإنسان أو الفأر تركز على الخلايا العصبية البالغة، إلا أن عملنا يظهر بأن تنوع الخلايا المختلفة التي تتكون منها أدمغتنا يمكن فهمها بالكامل فقط عند معرفة تاريخ مراحل نموها».

وأضاف: «وتتكون الأدمغة من آلاف الأنواع المختلفة من الخلايا العصبية. وعلى الرغم من تشابه المعلومات الجينية، إلا أن الخلايا العصبية تحقق هذا التنوع من خلال تشغيل مجموعات مختلفة من الجينات في كل نوع من الخلايا العصبية وفي كل مرحلة من مراحل نموها».

وتابع: «ومن أجل فهم تنوع خلايا الدماغ، درس الباحثون ذباب الفاكهة لفترة طويلة، والتي يمكن استخدام أدمغتها لتكون نموذجاً علمياً، على الرغم من أنها أبسط بكثير من عقول البشر. وحدد الباحثون سابقاً ما يقرب من 60 ألف خلية و200 نوع من الخلايا العصبية التي تشكل الفصوص البصرية لذباب الفاكهة، وهي مناطق في الدماغ تعالج المعلومات المرئية، بما في ذلك رؤية الألوان واكتشاف الأشياء والحركة».

وابتكر الباحثون «أطلسهم» من خلال الاستفادة من أحد أشكال التقنية التي تم اختراعها أخيراً والمعروفة باسم تسلسل «mRNA» أحادي الخلية، والتي سمحت لهم بالتقاط وتسلسل mRNA من أكثر من 250 ألف خلية مفردة. ومن خلال استخدام مجموعة من مناهج التعلم الآلي، قاموا بتعيين كل خلية من هذه الخلايا إلى نوع خلية معين خلال عملية التطوير.