Author response: Precise optical control of gene expression in C elegans using improved genetic code expansion and Cre recombinase
Notice bibliographique
Résumé
Animal behaviour and movement emerges from the stimulation of nerve cells that are connected together like a circuit. Researchers use various tools to investigate these neural networks in model organisms such as roundworms, fruit flies and zebrafish. The trick is to activate some nerve cells, but not others, so as to isolate their specific role within the neural circuit. One way to do this is to switch genes on or off in individual cells as a way to control their neuronal activity. This can be achieved by building a photocaged version of the enzyme Cre recombinase which is designed to target specific genes. The modified Cre recombinase contains an amino acid (the building blocks of proteins) that inactivates the enzyme. When the cell is illuminated with UV light, a part of the amino acid gets removed allowing Cre recombinase to turn on its target gene. However, cells do not naturally produce these photocaged amino acids. To overcome this, researchers can use a technology called genetic code expansion which provides cells with the tools they need to build proteins containing these synthetic amino acids. Although this technique has been used in live animals, its application has been limited due to the small amount of proteins it produces. Davis et al. therefore set out to improve the efficiency of genetic code expansion so that it can be used to study single nerve cells in freely moving roundworms. In the new system, named LaserTAC, individual cells are targeted with UV light that ‘uncages’ the Cre recombinase enzyme so it can switch on a gene for a protein that controls neuronal activity. Davis et al. used this approach to stimulate a pair of neurons sensitive to touch to see how this impacted the roundworm’s behaviour. This revealed that individual neurons within this pair contribute to the touch response in different ways. However, input from both neurons is required to produce a robust reaction. These findings show that the LaserTAC system can be used to manipulate gene activity in single cells, such as neurons, using light. It allows researchers to precisely control in which cells and when a given gene is switched on or off. Also, with the improved efficiency of the genetic code expansion, this technology could be used to modify proteins other than Cre recombinase and be applied to other artificial amino acids that have been developed in recent years.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,004 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,062 | 0,022 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».