Войти
Изображение атласа мозга Аллена. Мышь Аллена и Атлас мозга человека являются проектами в рамках Allen Institute for Brain Science, которые стремятся объединить геномику с нейроанатомией путем создания карт экспрессии генов для мыши и человеческий мозг. Они были начаты в сентябре 2003 года с пожертвования 100 миллионов долларов от Пола Г. Аллена, а первый атлас был обнародован в сентябре 2006 года. По состоянию на май 2012 года было опубликовано семь атласов мозга : Атлас мозга мышей, Атлас человеческого мозга, Атлас развития мозга мыши, Атлас развития человеческого мозга, Атлас связи мышей, Атлас нечеловеческих приматов и Атлас спинного мозга мыши. Есть также три связанных проекта с банками данных: Glioblastoma, Mouse Diversity и Sleep. Институт Аллена надеется, что их открытия помогут продвинуть вперед различные области науки, особенно те, которые связаны с пониманием нейробиологических заболеваний. Атласы бесплатны и доступны для публичного использования в Интернете.
В 2001 году Пол Аллен собрал группу ученых, включая Джеймса Уотсона и Стивена Пинкера, чтобы обсудить будущее нейробиологии и то, что можно сделать для улучшения исследований в нейробиологии (Jones 2009). Во время этих встреч Дэвид Андерсон из Калифорнийского технологического института высказал идею о том, что трехмерный атлас экспрессии генов в мозгу мыши будет очень полезен сообществу нейробиологов. Проект был запущен в 2003 году, когда Аллен пожертвовал 100 миллионов долларов через Институт исследований мозга. В проекте использовался метод картирования экспрессии генов, разработанный Грегором Эйхеле и его коллегами из Института биофизической химии Макса Планка в Геттингене, Германия. В методике используется колориметрическая гибридизация in situ для картирования экспрессии генов. В рамках проекта была поставлена трехлетняя цель - завершить проект и сделать его доступным для общественности.
Первый выпуск первого атласа, атласа мозга мыши, произошел в декабре 2004 года. Впоследствии, дополнительные данные для этого атласа были выпущены поэтапно. Окончательный набор данных по геному был выпущен в сентябре 2006 г. Однако окончательный выпуск атласа не был концом проекта; Атлас все еще дорабатывается. Кроме того, другие проекты, включая атлас головного мозга человека, разработку мозга мыши, разработку мозга человека, взаимодействие мышей, атлас нечеловеческих приматов и атлас спинного мозга мыши, разрабатываются через Институт исследований мозга Аллена в сотрудничестве с Allen Mouse Brain. Атлас.
Allen Institute for Brain Science Основная цель и девиз всех проектов Allen Institute - «способствовать открытиям». Проект направлен на достижение этой цели и развитие науки несколькими способами. Во-первых, они создают атласы мозга, чтобы лучше понять связи между генами и функционированием мозга. Они стремятся продвигать исследования и знания о нейробиологических состояниях, таких как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и аутизм, с их картированием экспрессии генов во всем мозге. Проекты Brain Atlas также следуют девизу «Институт Аллена» с их открытым опубликованием данных и результатов. Эта политика также связана с другой целью института: совместными и междисциплинарными исследованиями. Таким образом, любой ученый из любой области может взглянуть на результаты и учесть их при разработке собственных экспериментов. Также для широкой публики доступно приложение Brain Explorer.
Институт мозговых исследований Аллена использует в своих исследованиях философию, основанную на проектах. Каждый атлас мозга посвящен отдельному проекту, в котором участвует собственная группа исследователей. Чтобы заполнить атлас, каждая исследовательская группа собирает и синтезирует снимки мозга, медицинские данные, генетическую информацию и психологические данные. Обладая этой информацией, они могут построить трехмерную биохимическую архитектуру мозга и выяснить, какие белки экспрессируются в определенных частях мозга. Для сбора необходимых данных ученые Института Аллена используют различные методы. Один из методов включает использование посмертного мозга и технологии сканирования мозга, чтобы обнаружить, где в мозге включаются и выключаются гены. Другой метод, называемый гибридизацией in situ, или ISH, используется для просмотра паттернов экспрессии генов в виде изображений гибридизации in situ.
В атласах мозга эти трехмерные цифровые изображения и графики ISH показывают в цвете области, в которых экспрессируется данный ген. В Brain Explorer можно искать и выбирать любой ген, в результате чего изображение in situ выглядит легко управляемым и исследуемым способом. Часть создания этой анатомической базы данных экспрессии генов включает в себя согласование данных ISH для каждого гена с трехмерным координатным пространством посредством регистрации в справочном атласе, созданном для проекта.
Различные типы клеток центральной нервной системы происходят из разной экспрессии гена. Карта экспрессии генов в мозге позволяет исследователям соотносить формы и функции. Атлас мозга Аллена позволяет исследователям просматривать области мозга с различной экспрессией, что позволяет видеть нервные связи по всему мозгу. Просмотр этих путей с помощью различной экспрессии генов, а также методов функциональной визуализации позволяет исследователям коррелировать между экспрессией генов, типами клеток и функцией путей по отношению к поведению или фенотипам.
Несмотря на то, что большинство исследований было проведено на мышах, 90% генов у мышей имеют аналог у людей. Это делает Атлас особенно полезным для моделирования неврологических заболеваний. Паттерны экспрессии генов у нормальных людей обеспечивают стандарт для сравнения и понимания измененных фенотипов. Расширение информации, полученной при заболеваниях мышей, поможет лучше понять неврологические расстройства человека. Атлас может показать, какие гены и конкретные области влияют на неврологические расстройства; Действие гена при заболевании можно оценить в сочетании с общими паттернами экспрессии, и эти данные могут пролить свет на роль конкретного гена в заболевании.
Веб-сайт Allen Brain Atlas содержит загружаемый трехмерный интерактивный Brain Explorer. Исследователь - это, по сути, поисковая машина для местоположений экспрессии генов; это особенно полезно при поиске регионов, экспрессирующих похожие гены. С помощью этого приложения пользователи могут очерчивать сети и пути, соединяя области, коэкспрессирующие определенный ген.
Изображение Атласа мозга Аллена Исследователь использует многоцветную шкалу и содержит несколько слоев мозга, которые позволяют зрителям видеть различия в плотности и уровне экспрессии. Изображения состоят из множества усредненных образцов, поэтому их можно использовать при сравнении с людьми с аномально низкой экспрессией генов.
Атлас мозга мышей Аллена представляет собой всеобъемлющую карту мозга взрослой мыши на весь геном, которая показывает, где экспрессируется каждый ген. Атлас мозга мыши был первоначальным проектом Атласа мозга Аллена и был завершен в 2006 году. Цель атласа - помочь в развитии исследований в области нейробиологии. Проект надеется, что он позволит ученым лучше понять болезни и расстройства мозга, такие как аутизм и депрессия.
Человеческий мозг Аллена. Атлас был обнародован в мае 2010 года. Это была первая анатомически и геномически исчерпывающая трехмерная карта человеческого мозга. Атлас был создан для расширения исследований во многих областях нейробиологии, включая нейрофармакологию, визуализацию человеческого мозга, генетику человека, нейроанатомию, геномику и многое другое. Атлас также направлен на дальнейшее исследование психических расстройств и травм головного мозга, таких как болезнь Альцгеймера, аутизм, шизофрения и наркомания.
Атлас мозга мышей Аллена - это атлас, в котором отслеживается экспрессия генов на протяжении всего развития мозга мыши C57BL / 6. Проект начался в 2008 году и продолжается в настоящее время. Атлас основан на магнитно-резонансной томографии (МРТ). Он отслеживает рост, белого вещества, связи и развитие мозга мышей C57BL / 6 с 12-го эмбрионального дня до 80-го постнатального дня. Этот атлас расширяет возможности нейробиологов изучать, как загрязнители и генетические мутации влияют на развитие мозга. Таким образом, атлас может быть использован для определения того, какие токсины представляют особую опасность для детей и беременных матерей.
Атлас связности мозга мыши Аллена был запущен в ноябре 2011 года. В отличие от других атласов Института Аллена, этот атлас сосредоточен на идентификации нейронных цепей, которые управляют поведением и функцией мозга.. Эта нейронная схема отвечает за такие функции, как поведение и восприятие. Эта карта позволит ученым лучше понять, как работает мозг, и что вызывает заболевания и расстройства мозга, такие как болезнь Паркинсона и депрессия.
Представлено в В июле 2008 года Атлас спинного мозга мышей Аллена стал первой из когда-либо построенных полногеномной картой спинного мозга мыши. Атлас спинного мозга представляет собой карту полногеномной экспрессии генов в спинном мозге взрослых и молодых черных мышей C57. Первоначальное обнародование включало данные для 2000 генов и анатомический справочный раздел. План на будущее включает расширение объема данных примерно до 20 000 генов, охватывающих всю длину спинного мозга.
Цель атласа спинного мозга - расширить исследования в области лечения травм спинного мозга, заболеваний и расстройств, таких как болезнь Лу Герига и мышечная атрофия позвоночника. Проект финансировался целым рядом доноров, включая Исследовательский институт Аллена, Paralyzed Veterans of America Research Foundation, ALS Association, Wyeth Research, PEMCO Insurance, Национальное общество рассеянного склероза, International Spinal Research Trust и многие другие организации, фонды, корпоративные и частные доноры.
