Une équipe de chercheurs de l’University College London, de l’Université de Columbia et de l’Université d’Oxford a développé une nouvelle approche de la transcriptomique et l’a utilisée pour révéler les propriétés de 35 sous-types de neurones chez la souris. Le groupe a publié ses recherches dans la revue La nature. Hongkui Zeng et Saskia EJ de Vries de l’Allen Institute for Brain Sciences ont publié un article News & Views dans le même numéro de revue décrivant le travail effectué par l’équipe.
L’un des objectifs des biologistes est d’apprendre comment fonctionne le cerveau, chez les autres animaux et chez les humains. Compte tenu de la complexité du cerveau, l’objectif est certes ambitieux. Mais les scientifiques pensent que cela peut être fait en effectuant une variété d’études étape par étape qui cherchent à expliquer les différentes parties d’un cerveau donné pour décrire ce qu’elles font. Une partie de cet effort consiste à créer un catalogue des types et sous-types de cellules cérébrales.
Un aspect de la classification des types cellulaires consiste à déchiffrer et à enregistrer le répertoire des gènes exprimés, un processus appelé transcriptomique. De là vient l’identification des rôles que chacun des gènes individuels joue dans les circuits cérébraux. À cette fin, les chercheurs ont utilisé diverses techniques pour effectuer une transcriptomique (qui doit être effectuée sur des tissus vivants) afin d’en savoir plus sur les régions du cerveau, telles que le cortex visuel de la souris. À ce jour, 95 groupes ont été identifiés.
Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont développé une nouvelle façon d’effectuer un tel travail – ils l’appellent coppaFISH, et il est capable de déterminer l’expression de 72 gènes à la fois à partir d’une fine tranche de tissu cérébral. Il s’agit de combiner l’imagerie calcique biphotonique in vivo avec les méthodes transcriptomiques classiques. Les profils d’expression résultants pour les gènes peuvent ensuite être utilisés pour cartographier les transcriptomes aux identités cellulaires.
Les chercheurs ont utilisé la technique pour obtenir de nouvelles données sur 1 090 interneurones, impliquant 35 sous-types de neurones. Ce faisant, ils ont découvert que certains principes transcriptomiques pouvaient être utilisés pour prédire l’activité d’autres types de cellules, résultant en un axe transcriptomique en corrélation avec certains types de propriétés cellulaires. Les chercheurs suggèrent que leur technique pourrait également être utilisée dans d’autres régions du cerveau.
Stéphane Bugeon et al, Un axe transcriptomique prédit la modulation d’état des interneurones corticaux, La nature (2022). DOI : 10.1038/s41586-022-04915-7
Hongkui Zeng et al, Un axe d’expression génique définit le comportement des neurones, La nature (2022). DOI : 10.1038/d41586-022-01640-z
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