一种喻为秀美隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的动物被全世界科学家用作一种模子生物。在一项新的研究中，来自美国阿尔伯特-爱因斯坦医学院的钻研人员形容了这种植物的神经系统的首个完整的邻接图。该研究囊括这类动物的雌性与雄性个体，并提醒出它们之间的实质性差异。关系研讨终究宣布在2019年7月4日的Nature期刊上，论文标题为“Whole-animal conne首席技术官mes of both Caenorhabditis elegans sexes”。
明丽隐杆线虫，图片来自Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1352-7。
这些研究终于标记着“连贯组学（connectomics）”领域的一个紧要里程碑。联接组学指的是绘制大脑、大脑地区或神经体系中有数神经毗邻的图谱，以找到导致负担负责特定行为的特定神经毗邻。
论文通讯作者、阿尔伯特-爱因斯坦医学院分子遗传学主任、神经科学系遗传学传授Scott Emmons博士说道，“组织不停是生物学的焦点。DNA的机关暗示了基因如何起感导，卵白的机关揭示了酶若何阐扬苦守。斯时，神经细碎的机关暗示了动物的举止以及神经毗连呈现差池如何导致疾病。
”科学家们预测某些神经与物质疾病，如物质蟠踞症和自闭症，是“毗邻病（connectopathy）”，即“错误连贯”引起的问题。Emmons博士说道，“这一要是因创造几种肉体障碍与被以为选择毗连性的基因渐变有关而获得加强。毗连组学有后劲辅佐我们了解某些物资疾病的根本，可能提出治疗途径。"
模型生物
寝陋隐杆线虫是如此细微---成年线虫仅有一毫米长，唯一大要1000个细胞，而且它的容易的由几百个神经元组成的神经琐屑（牝牡同体/雌性中有302个神经元，雄性中有385个神经元），这就使得它成为最好的用于理解数十亿倍冗杂的人类大脑的植物模子之一。它也是第一个对它的整个基因组发展测序的多细胞生物。
Emmons博士的这项研究成立在已故英国生物学家Sydney Brenner的创始性钻研任务之上。
Brenner试验室在实验室成员John White的向导下，在通过对这种线虫的数千张陆续电子显微照片上可见的神经构造发展经心综合后，于1986年发布了第一张俊俏隐杆线虫的神经琐细图。每张照片由比人类头发薄一千倍的横截面“切片”组成。他和他的同事们在每个切片之间手动绘制“连贯点”，将一张照片中的构造与另一张照片毗连在一路，从而构建出这些神经元的详细显现以及它们之间的5000个摆布的连接（突触）。
颠末Brenner与White 的20年不懈奋力，他们开创了毗连组学规模，何况将这种线虫作为研讨生物学和人类疾病研讨的必要植物模型。然则，他们的图谱，非正式地成为“线虫的大脑”，忽视了这种线虫身体的大部份，仅涵概这两种性别---牝牡同体与雌性---中的一种，但不收罗雄性。
接过指示棒
关于这项新研讨，Emmons团队赏析了新的线虫电子显微照片以及Brenner博士的旧显微照片，并使用专程开拓的软件将它们拼凑在一块儿，从而构建出貌寝隐杆线虫两种性此外成体个别的完整毗邻图谱。这些图谱席卷各个神经元之间的全体连接、从神经元到线虫肌肉和其他组织（比如肠道与皮肤）的邻接、肌肉细胞之间的突触以及对这些突触强度的估量值。
Emmons说道，“诚然这两种线虫性别中的突触通路基本上相似，但许多突触的强度差别，这就为理解性别奇怪性行为供应了基本。”主要的性别差异与生殖功用无关：在外阴与子宫肌肉以及在牝牡同体中管制它们的流动神经元；何况在大批特别的神经元、性肌肉与尾巴中发作了雄性交配的神经回路。然而除此以外，令人受惊的是，这两种线虫性别共有的中枢神经通路中神经元之间构成的突触数目宛如在强度上也存在着很大的不同。
Emmons说道，“这些联接的Internet是解读大度隐杆线虫举动的神经管制的出发点。因为这类线虫神经系统含有良多与人类神经细碎类似的份子，咱们对前者的懂得可以有助于我们理解后者。” Emmons当前正在研究线虫连接组是如何由它的基因组编码的。
原始来由：Steven J. Cook et al. Whole-animal conne首席技术官mes of both Caenorhabditis elegans sexes. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1352-7.
原题目：Nature：初次构建出线虫神经琐屑的完整连接图谱
本文根源自生物谷，更多资讯请下载生物谷APP(http://www.bioon.com/m/)
