
幕後文章是與國家科學基金會合作提供給生活方面的。
Basiru Leigh在紐約州哥倫比亞大學奧利弗·霍伯特(Oliver Hobert)的實驗室中加入了顯微鏡。利正在檢查一個被稱為的物種的突變蟲蠕蟲秀麗隱桿線。
“那裡!你知道嗎?”他大叫。 “他們異常地移動 - 圈子而不是U形。”這種不協調的運動是蠕蟲運動神經元疾病的症狀。利試圖找到原因。他的假設是:兩個轉錄因子,調節其他基因表達的蛋白質在突變蠕蟲的異常運動中起作用。
一些最煩人,最恐怖的人類疾病,例如脊柱肌肉萎縮和肌萎縮性側索硬化症,是神經系統疾病這是由於運動神經元的退化和死亡,即控制肌肉活動(如說話,步行,呼吸和吞嚥)的細胞。
了解這些疾病的根本原因將是在哥倫比亞霍伯特實驗室進行的研究的好處。在Hobert的指導下,畢業後和研究生以及像Leigh這樣的少數年輕學生 - 試圖弄清楚神經元如何發展和區分秀麗隱桿線,一種微觀蠕蟲,其神經系統在許多方面都與人類相似。
利格(Leigh)有機會在霍伯特(Hobert)的實驗室工作,這要歸功於哈林(Harlem)兒童協會(Harlem Children Society),這是一項由NSF資助的計劃,該計劃於十年前由Sat Bhattacharya Sat Bhattacharya(紀念Sloan Kettering)的分子遺傳學家Sat Bhattacharya創建。
非營利組織的目的是鼓勵低收入和少數族裔高中學生(95%的少數民族;超過58%的女性),通過包括在領先的機構,每週的工作室和塞米納爾人的領先機構,每週的研究實習中,從事科學,技術,工程和數學(STEM)和盟軍學科從事科學,技術,工程和數學(STEM)和盟軍學科的職業。
哈林兒童協會(Harlem Children Society)始於紐約市,但已擴大和定制其計劃,以滿足美國和全球各地農村和城市地點的當地需求。
利五年前,萊(Leigh)從哈林(Harlem)兒童學會(Harlem Children Society)開始,當時他只有15歲,並在布朗克斯醫學高中的大二一年開始。他在城市學院的成功中將該計劃歸功於該計劃,在那裡他剛剛完成了第二年的生物學和計算機科學專業。
今年夏天,利是在霍伯特實驗室工作的兩個哈林兒童學會的學生之一。利伊(Leigh)在Paschalis Kratsios的直接指導下工作。轉錄因子至關重要,因為它們的作用調節了許多其他基因的表達。了解他們如何工作可以使科學家控制神經元發展的過程,並最終找到像帕金森氏症,,,,阿爾茨海默氏症和肌萎縮性側硬化症。
Kratsios設計了一個簡單但重要的項目,Leigh可以在他的指導時間為期12週內完成:對轉錄因子VAB-15和ZAG-1的研究及其在協調運動中的作用秀麗隱桿線。
秀麗隱桿線是一個特別有用的生物神經學研究因為它具有簡單的神經系統(總共312個神經元)和為期三天的發育週期。它還具有透明的皮膚,在顯微鏡下檢查運動神經元時,這很有幫助。
利(Leigh)使用基本的遺傳實驗開始了他的研究研究轉錄因子ZAG-1的作用。首先,他繁殖了遺傳正常的蠕蟲,其運動神經元用綠色熒光蛋白(GFPS)標記,突變蠕蟲缺少ZAG-1。然後,利分開了後代,表現出與突變父母相同的不協調運動。現在,後代的運動神經元都標有GFP,使用熒光顯微鏡,Leigh能夠計算它們,以找出未協調的後代是否比正常父母更少的運動神經元。
利的發現令人驚訝:不協調的後代確實有所有運動神經元。 Leigh現在能夠得出結論,缺乏ZAG-1不會影響運動神經元的存活。突變體蠕蟲的不協調運動可能是由於某些或全部運動神經元無法正常工作而導致的。但是它們確切地功能失調?這個問題是利希望在他的研究的下一階段回答什麼。
為了回答,利將進行另一個基因實驗。這次,他將僅當運動神經元釋放其神經遞質時,攜帶帶有GFP的正常蠕蟲的ZAG-1突變體蠕蟲。利期望,當他檢查這種新配對的不協調後代時,他們的某些運動神經元不會與GFP點亮。該結果將表明缺乏ZAG-1會影響神經遞質途徑秀麗隱桿線蟲運動神經元。
利說,在真實實驗室中與導師合作的經歷是無價的:“克拉西奧斯博士詳細解釋了一切 - 我在這裡對遺傳學的了解得多,而不是課堂上。”他很高興有機會進行自己的研究:“在我這個年齡,有機會做我自己的研究……這是最好的。”
但是對於希望有一天能成為神經外科醫生的利伊(Leigh)來說,這次經歷中最令人興奮的事情是參與研究,這可能有一天有助於帕金森氏(Parkinson's)等疾病的治療。利伊說:“穆罕默德·阿里(Muhammad Ali)是我的英雄之一,所以做有一天可以幫助他的事情真的很酷。”
編者註: 這項研究得到了國家科學基金會的支持(NSF),聯邦機構負責在科學和工程領域的所有領域資助基礎研究和教育。本材料中表達的任何觀點,發現和結論或建議都是作者的意見,不一定反映了國家科學基金會的觀點。看到幕後檔案。