리서치 하이라이트

커버스토리: 형광 단백질을 이용한 신경 세포 회로 분석

Nature 450, 7166

약 100여년 전에 Ramón Y Cajal에 의해서 개발된 골지체 염색법이 신경 세포에 적용되었으며, 이를 통해 현대 신경 생물학이 시작되었다. 특정 신경 세포를 온전한 상태에서 염색함으로써 과거에는 볼 수 없었던 액손(axon)과 수초(dendrite)가 주변 조직으로 뻗어 있는 것을 관찰할 수 있게 되었다. 하지만 골지체 염색은 무작위적으로 이루어지기 때문에 어떤 세포는 염색이 되고 어떤 세포는 염색이 되지 않는 경우가 있었다. 신경생물학자들은 각각의 신경 회로에 관여하는 수십만 개의 신경 세포들 중에서 하나의 신경 세포에서 나오는 신호를 측정하는 것을 원하고 있다. 유전자 조작 기술과 다양한 컬러의 형광 단백질을 이용하여, 하버드의 연구팀에서 각각의 신경세포에서 나오는 신호를 측정하는데 성공하였다. ‘브레인보우(Brainbow)’ 기술은 수백개의 신경 세포들을 염색하는 것을 가능하게 하였으며, 각각이 서로 다른 색을 띄고 있기 때문에 신경 세포 간의 상호 연결 관계를 자세히 보여줄 수 있었다. 이러한 기술은 정상 또는 질환을 가진 뇌에 대한 지도화 노력을 촉진하였을 뿐만 아니라 면역 세포와 같은 복잡한 세포 집단에도 적용할 수 있을 것으로 보인다. 표지 사진 : 해마와 대뇌 피질의 모습.