Sonntag, 2. Oktober 2011

konnektom - Caenorhabditis elegans

http://www.wissenschaft-online.de/artikel/1066187

Das 9000 Synapsen starke Konnektom seiner 302 Neurone haben Forscher bereits in einer 1986 veröffentlichten Studie vorgelegt [1].

Das Team um Sydney Brenner, damals am Medical Research Council im englischen Cambridge, zerschnitt den Wurm in zigtausend hauchfeine Schichten und fotografierte diese mit einem Elektronenmikroskop – dieses Tomografie-Verfahren wird auch als serial section electron tomography bezeichnet. Anschließend verfolgten die Forscher per Hand den Verlauf der Neurone und deren Querverbindungen, den Axonen und Dendriten, durch die Schichten. So gewannen sie ein dreidimensionales Bild des Verknüpfungsmusters.

Das Mammutprojekt nahm damals 14 Jahre in Anspruch, und das obwohl der Fadenwurm vergleichsweise simpel gestrickt ist.


Automatisierung

Mit einer entsprechenden Maschine, der ATLUM ( Automatic Tape‐Collecting Lathe Ultramicrotome), arbeitet beispielsweise die Serielle Elektronenmikroskopie Arbeitsgruppe des Harvard-Forschers Jeffrey Lichtman.

Daneben entwickeln verschiedene Labors verwandte Verfahren, wie beispielsweise das knife-edge scanning microscope, bei dem bereits während des Schnittvorgangs durch die Diamantklinge hindurch zeilenweise Aufnahmen gemacht werden.

Speicherbedarf

Brenner und Kollegen brachten ihre C. elegans-Studie in den 1980er Jahren noch auf 340 Seiten eines Fachjournals unter. Das vollständige Mauskonnektom, rechnet Jeffrey Lichtman hingegen vor, würde hundertmal mehr Daten umfassen, als derzeit auf den Servern von Google gespeichert sind.

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