Brainbow
Brainbow-3はBrainbow-1のloxP部位をそのままに、RFP, YFP, CFP遺伝子をmOrange2, EGFP, mKate2に置き換えた手法である。mOrange2, EGFP, mKate2が優れる理由は二つある。一つは、これらの蛍光タンパク質は励起スペクトルと蛍光スペクトルが殆ど重ならない。もう一つは、これらの配列はあまり相同性がないので、免疫染色のプロトコルなどで抗体に対して選択的に導入をする場合に有利である。Brainbow-3は同時にファネシル化(farnesylated)したXFPを用いることで、一つの神経細胞の膜が均等に染色されない問題も改善した。
Brainbowを生体に発現させる場合は二体の遺伝子導入させた生物を交配させる必要がある。一体には組み換え酵素Creを、もう一体にはloxPとXFPを導入する。複数のXFP遺伝子を導入し組合せることでおよそ100個の異なる色を発現させることが出来る。これによって神経細胞の一つ一つが確率的に異なる組合せの蛍光タンパク質を発現し、よって異なる色相を持ち、標識される。
Brainbowの蛍光は共焦点顕微鏡による脳断面の撮影によって観察することが出来る。蛍光タンパク質は励起スペクトルにある光子を受けると発光する。このシグナルを赤、緑、青のチャネルのセンサーで検出し、これを解析することで最終的な画像を得る。 この為、異なる色相の神経細胞が重なると正確な画像を得ることが出来なくなるという問題点がある。
2007年の発表以来、Brainbowは主にマウスを使って実験・開発されてきた。しかし近年ではこの手法を他の生物に適応する為の研究も行われている。
Brainbow(ブレインボウ)は蛍光タンパク質によって、脳内の一つ一つの神経細胞が隣り合う神経細胞と区別して観察する手法である。それぞれの神経細胞に緑色蛍光タンパク質から派生した赤、緑、青の蛍光タンパク質を異なる比で発現させることでそれぞれの神経細胞を異なる色で標識することが出来る。この手法は脳内の神経のつながりを研究するconnectomicsの分野に多大な貢献をもたらした。神経経路に関する研究はhodologyとしても知られている。
この手法は2007年の春にJeff W. LichtmanとJoshua R. Sanesによって開発された。彼らは共にHarvard UniversityのMolecular & Cellular Biologyの教授である。彼らはこの手法でマウスの脳を染色し、2007年11月1日にjournal Natureで発表した。近年ではこの手法はDrosophila melanogasterやCaenorhabditis elegansなどの他の生物に対しても応用されている。
既存手法では少数の神経細胞しか標識することが出来なかったが、この手法は100以上の神経細胞を同時に異なる色で発光させることが出来る。Brainbowによる画像はscience photography competitionsの賞を受賞した。