Метод SNAP-tagging позволяет детально визуализировать работу нервов у мышей

Ученые из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Монтеротондо (Италия) разработали подход, позволяющий исследовать нервы у мышей с беспрецедентной детализацией. Метод, описанный в Nature Methods, позволяет легко использовать искусственные метки, расширяя диапазон изучаемых объектов и значительно повышая разрешение изображений.

«Мы уже смогли увидеть то, что раньше было недоступно, — говорит руководитель исследования Пол Хеппенстолл из EMBL. — Например, структуры вроде нервов, расположенных вокруг волоска на коже; теперь мы можем видеть их под микроскопом именно такими, какими они предполагались».

Техника SNAP-tagging использовалась около десяти лет в исследованиях на клеточных культурах, но группа Хеппенстолла впервые применила её к нейронам живых мышей. Она позволяет исследователям использовать практически любые метки, что помогает преодолеть сложности, связанные с изучением сложных тканей и организмов. Например, для изучения нервов в коже лаборатория использует искусственные красители, достаточно мелкие, чтобы преодолеть барьер кожи, и хорошо контрастирующие с её естественной флуоресценцией. Будучи искусственными, такие метки можно настроить не только для подсветки структур, но и, например, для уничтожения определённых клеток.

Метод основан на небольшом белке SNAP, который необратимо связывается со специфичной малой химической структурой. Учёные создали генетически модифицированных мышей, клетки которых производят этот белок. Затем животным вводили флуоресцентные зонды, содержащие химическую «мишень» для SNAP. Белок действует как якорь, прочно фиксируя метки на месте для наблюдения под микроскопом.

В перспективе Хеппенстолл планирует использовать этот подход для регистрации активности отдельных нейронов. Например, можно механически стимулировать кожу или менять её температуру и отслеживать, как этот сигнал проходит по нерву и всей нейронной сети. В принципе, подобное можно проделать и со всем мозгом — это будет похоже на сканирование с возможностью увеличить и увидеть, что происходит внутри каждого нервного волокна.

Исследование проводилось в сотрудничестве с лабораторией Кая Йонссона в Федеральной политехнической школе Лозанны (Швейцария), которая участвовала в разработке метки.