Targeting cells with single vectors using multiple-feature Boolean logic.
Targeting cells with single vectors using multiple-feature Boolean logic.
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DOI：
10.1038/nmeth.2996
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发表时间：
2014-07
期刊：
影响因子：
48
通讯作者：
Deisseroth, Karl
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fenno, Lief E.;Mattis, Joanna;Ramakrishnan, Charu;Hyun, Minsuk;Lee, Soo Yeun;He, Miao;Tucciarone, Jason;Selimbeyoglu, Aslihan;Berndt, Andre;Grosenick, Logan;Zalocusky, Kelly A.;Bernstein, Hannah;Swanson, Haley;Perry, Chelsey;Diester, Ilka;Boyce, Frederick M.;Bass, Caroline E.;Neve, Rachael;Huang, Z. Josh;Deisseroth, Karl
精确定义特定细胞类型的作用是完整生物系统研究中一个有趣且具有挑战性的前沿，并刺激了遗传编码观察和控制工具的快速发展。然而，以足够的特异性靶向这些工具仍然具有挑战性：大多数细胞类型最好通过两个或更多个特征的交叉来定义，例如活性启动子元件，位置和连接性。在这里，我们已经将重组酶工具与工程化内含子相结合，以实现遗传编码的有效载荷的表达，其条件是多种细胞类型的特征，使用布尔逻辑运算，所有这些运算都由单个通用载体控制。我们使用这种方法来针对哺乳动物海马和腹侧被盖区神经元的遗传和布线特性定义的交叉指定的抑制性中间神经元的群体。这种灵活和模块化的方法可能会扩大遗传编码的干预和观察工具的完整系统生物学的应用。
Precisely defining the roles of specific cell types is an intriguing and challenging frontier in the study of intact biological systems, and has stimulated the rapid development of genetically-encoded observation and control tools. However, targeting these tools with adequate specificity remains challenging: most cell types are best defined by the intersection of two or more features such as active promoter elements, location, and connectivity. Here we have combined recombinase tools with engineered introns to achieve expression of genetically-encoded payloads conditional upon multiple cell-type features, using Boolean logical operations all governed by a single versatile vector. We use this approach to target intersectionally-specified populations of inhibitory interneurons in mammalian hippocampus and neurons of the ventral tegmental area defined by both genetic and wiring properties. This flexible and modular approach may expand the application of genetically-encoded interventional and observational tools for intact-systems biology.
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