2022 Fiscal Year Annual Research Report
逆行性バーコーディングによる局所神経回路構造の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Census-based biomechanism of circuit construction and transition for adaptive brain functions |
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| Project/Area Number |
22H05495
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
濱口 航介 京都大学, 医学研究科, 准教授 (50415270)
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| Project Period (FY) |
2022-06-16 – 2024-03-31
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| Keywords | 局所回路 / 逆行性ウィルス / FISH / 拡大透明化 / 空間トランスクリプトミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経細胞は多様なサブタイプを持ち、それぞれが独自の神経回路接続を持つ。RNA-seqや 蛍光 in-situ hybridization (FISH) は細胞の持つ遺伝子発現パターンを調べる事ができる強力な手法であるが、接続情報を取り込む事ができない。本研究で開発する逆行性バーコーディングは、バーコード付き狂犬病ウィルスを用いて細胞同士の接続情報をRNA-seq や FISHに付け加える重要な技術である。本研では、逆行性バーコーディングと改良されたFISHを用いて、短期記憶に関わる前頭皮質の局所回路構造を解明する事を目指す。
初年度では、技術的課題のいくつかを解決した。１）まず in-vivoで観察された２光子観察断面を、ex-vivo で同定するためには、ある程度の厚みのある切片を作成する必要がある。しかし厚みのある切片では、蛍光in-situ hybridization（FISH）によるRNAの検出が難しい。そこで拡大透明化の方法を用いる事で、300μm厚の切片から複数回のFISHを行う方法を確立した。２）逆行性感染を起こす狂犬病ウィルスにバーコード配列をつけても、脳内で増殖し逆行性に前シナプス細胞に感染できるか、実際にウィルスを作成し、感染および逆行性の伝播を確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
解決すべき技術的課題が、初年度でおおむね解決できた。そのため、次年度での大規模な実験に向けての準備が整った。
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| Strategy for Future Research Activity |
理論的な課題としては、複数回のFISHの画像の位置合わせ。実験的な課題としては、バーコード配列の組み合わせ増大の２点が今後の課題である。これを次年度で確実に解決し、局所回路の解明に進みたい。
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