Instantánea científica| Artículo
Al combinar técnicas de microscopía con ingeniería genómica, los científicos revelaron las complejidades del citoesqueleto de actina presináptico.
Los investigadores utilizaron CRISPR-Cas9 para editar genéticamente dos neuronas (en amarillo) para que expresaran una etiqueta en su actina endógena. Etiquetaron las neuronas hipocampales restantes en cultivo para resaltar el cuerpo celular y sus ramificaciones (azul y violeta), y las presinapsis (verde).
Cristophe Leterrier
En la década de 1950, los avances en microscopía Las técnicas permitieron a los científicos visualizar la comunicación sináptica entre dos células del cerebro por primera vez.1,2 Sin embargo, muchos detalles más allá de la estructura general de la sinapsis, como por ejemplo cómo se organizan las terminales presinápticas y postsinápticas, seguían siendo difíciles de entender.
“Si queremos entender cómo funciona la sinapsis, tenemos que entender su organización”, dijo Cristophe Leterrierneurobiólogo de la Universidad de Aix-Marsella.
Para lograr este objetivo, Leterrier y su equipo decidieron observar el citoesqueleto de actina en la terminal presináptica, una región especializada de los axones de las neuronas donde la organización de esta red de filamentos de proteínas es poco conocida, según Leterrier.
La obtención de imágenes del citoesqueleto de actina en las presinapsis no es fácil, ya que la abundancia de la proteína en la terminal postsináptica a menudo oculta su presencia en la presináptica, explicó Leterrier. La edición del genoma proporcionó a su equipo un enfoque para sortear este obstáculo. Utilizando un sistema CRISPR-Cas9, etiquetaron actina endógena para mejorar su visibilidad en sólo unas pocas células de sus cultivos de neuronas del hipocampo.3 Luego marcaron las células con marcadores para resaltar diferentes componentes neuronales, como el axón, el cuerpo celular y las presinapsis, y obtuvieron imágenes de las células utilizando un microscopio de fluorescencia.
La imagen resultante reveló cómo dos neuronas editadas con CRISPR extienden sus procesos neuronales ricos en actina y establecen contactos con neuronas no editadas en el fondo. A lo largo de las proyecciones de las neuronas azules, pequeños puntos verdes marcan la ubicación de las presinapsis, donde el citoesqueleto de actina forma nanoestructuras distintivas que el equipo de Leterrier caracterizó utilizando técnicas de microscopía más avanzadas.
“Ahora hemos elaborado un plan y estamos clasificando la actina en diferentes tipos de estructura”, explicó Leterrier. “[This] “Proporciona una base para explicar cómo la actina puede dar forma y transformar la sinapsis”.