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果蝇大脑的“最热门”工具
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年01月12日 来源:AAAS
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HHMI Janelia研究校区的FlyLight项目团队已经工作了十多年来创造研究果蝇大脑的工具,他们正在通过布卢明顿果蝇库存中心向全世界的研究人员提供他们最好的基因工程果蝇菌株的核心集合。这些果蝇的大脑图像,以及来自数千种其他果蝇的数十万张图像,现在也可以通过Janelia网站免费获取。
假期可能已经结束了,但是神经科学家们得到了一份特殊的礼物来开启新的一年:从Janelia运行时间最长、最成功的项目团队之一获得的精选集。
Janelia的FlyLight项目团队已经花了十多年的时间来创造研究果蝇大脑的工具,他们正在通过布卢明顿果蝇库存中心向全世界的研究人员提供他们最好的基因工程果蝇菌株的核心集合。这些果蝇的大脑图像,以及来自数千种其他果蝇的数十万张图像,现在也可以通过Janelia网站免费获取。
这些工具是数百名Janelians和合作者的工作成果,将使全世界的苍蝇科学家能够测试单个神经元如何控制行为。这些对苍蝇大脑的了解可以帮助科学家更好地理解包括人类在内的大型动物的大脑是如何进行活动的。
“它将工具交到人们手中,在某种程度上有助于他们的研究,并帮助整个社区向前发展,”杰弗里·迈斯纳(Geoffrey Meissner)说,他是Janelia项目管道支持的高级经理,也是FlyLight的项目科学家。“科学是一项合作的努力:我们站在巨人的肩膀上,我们也想帮助人们站起来。”
团队科学的成果
虽然对果蝇大脑的研究仍在Janelia继续进行,但果蝇线条和图像的发布标志着FlyLight项目团队的结束,FlyLight项目团队是在研究园区成立的首批项目团队之一。这些团队将数十名Janelians和访问科学家聚集在一起,一次花费数年时间进行大规模的努力,这些努力有可能改变整个科学领域,但无法在传统的学术环境或单个实验室中完成。由此产生的工具、数据和知识与科学界广泛共享。
自2008年FlyLight成立以来,该团队和合作者已经生成了数千个基因工程果蝇菌株和大脑图像,使研究人员能够精确地定位单个神经元,找出控制特定行为的细胞。利用这些工具,研究人员更深入地了解了苍蝇是如何看到和驾驭复杂环境的,如何做出改变生活的决定,比如向配偶求爱,以及记忆是如何在神经系统中表现出来的,还有几十项其他发现,这些发现可以让科学家们深入了解包括人类大脑在内的更大的大脑的功能。
随着FlyLight项目的结束,该团队决定收集这些最好的果蝇品种,涵盖广泛的细胞类型,这样科学界的每个人都能从这些努力中受益——这是所有项目团队的核心宗旨,也是Janelia对开放科学的承诺,Janelia项目团队的高级主管Wyatt Korff说。
他说:“通过与布卢明顿大学合作,我们可以确保我们产生的工具,我们内部认为这些工具非常有价值,我们知道这些工具对整个科学界都非常有价值,每个人都可以使用。”“这个FlyLight项目团队的最佳集合将供任何人使用。”
最伟大的作品
布卢明顿的3000个FlyLight菌株使科学家们能够使用split-GAL4方法来识别成年苍蝇大脑中的单个神经元或细胞类型。这些毒株覆盖了中枢神经系统的许多部分,其中三分之二以前在Janelia以外的地方没有。
科尔夫说:“这3000条综合系列是精华中的精华——拆分gal4方法的最佳之作。”
由Janelia研究人员创造的另外1000种幼虫也首次被分享。
通过维护和提供这些果蝇品种,布卢明顿果蝇库存中心正在帮助保存多年来为开发这些品种和表征它们的神经元所做的工作。
作为国家果蝇菌株储存库,布卢明顿得到了国家卫生研究院主任办公室、国家普通医学科学研究所和国家儿童健康与人类发展研究所的支持。由于FlyLight菌株对了解大脑功能非常重要,美国国家神经疾病和中风研究所一直在为分发先前捐赠的FlyLight菌株提供特殊资金。来自HHMI的额外支持使布卢明顿能够在2026年8月之前维持和分发新菌株。
自2017年以来,布卢明顿已经向50多个国家的研究小组运送了30多万份这些菌株的样本。该中心预计,新的菌株也将受到大脑研究人员的欢迎。
布卢明顿果蝇库存中心的联合主任凯尔·惠特沃思说:“获得这些库存并使每个人都可以使用,这是珍妮娅所有惊人工作的闭环。”
除了果蝇本身,FlyLight还发布了果蝇大脑的光学显微镜图像,以及该团队在过去十年中创造的其他果蝇品系的30万张大脑图像。虽然这些split-GAL4组合中的一些不再可用,但所有分裂一半的库存也存放在布卢明顿,因此研究人员可以使用这些数据和Janelia的NeuronBridge网站来搜索感兴趣的神经元并创建自己的果蝇菌株-本质上使科学家能够访问项目团队的实验室笔记本。
这些图像加入了FlyLight项目团队之前发布的图像。总的来说,该团队已经从23万个苍蝇样本中获得了54万个大脑图像,供研究人员使用。
迈斯纳说:“FlyLight的使命是开发研究果蝇大脑的工具,开发出能够给我们这种特定细胞类型定位的细胞系。”“我们正在分享精确的工具来完成这项工作——观察你的神经元并以精确的方式操纵它们,当你对苍蝇做出改变时,确切地知道你在做什么,看看会发生什么。”这使得这些工具可以被更广泛的苍蝇社区使用。”