Genes, kurie turi itakos atminimui, pamirsimui ir mokymuisi

Pasak tyrimo, paskelbto zurnalo "Cell" zurnalo "Cell" kovo 30 d., Biologai is Jutos universiteto atrado, kad tam tikri embrionu augima ir vystyma skatinancius genus ir baltymus taip pat padeda perduoti cheminius signalus, kurie padeda zmonems mokytis, pamirsti, prisiminti ir gal net tapti priklausoma.
Tyrimo vyresnysis autorius, biologijos profesorius Andres Villu Maricq sake:

"Mes nustateme, kad sios molekules ir signalizavimo keliai (vadinami Wnt) pasibaigus organizmo vystymuisi nepasileidzia, taciau jie turi nauja ir stebetina vaidmeni suaugusiesiems. Jie vel atgauna i veiksma, kad pakeistu nervu sistemos savybes, reaguodama i patirtis ".

Tyrejai atliko tyrima C. elegans - milimetro ilgio apvaliuju kirmeliu arba nematodas. C. elegans yra placiai naudojami moksliniams tyrimams kaip pavyzdinis organizmas, skirtas stuburiniams gyvunams, iskaitant zmones.
Kadangi tyrimai jau parode, kad kiti zmones taip pat dirba kirminu Wnt, mokslininkai teigia, kad Wnt genai, Wnt baltymai, kuriuos jie generuoja, ir taip vadinamas "Wnt signalizavimas" taip pat atlieka svarbu vaidmeni zmogaus atmintyje, mokymosi ir pamirsimo.
Maricq paaiskino:

"Beveik be abejo tai, ka mes atradome, vyksta ir musu smegenyse". Zmoniu nikotino receptoriai, priklausantys nuo priklausomybes, sizofrenijos ir kai kuriu kitu psichiniu sutrikimu, yra panasus i kirmino nervu signalo "receptorius", ir pagal Maricq kai kurie tyrime nurodyti genai "atstovauja galimus naujus sizofrenijos gydymo tikslus ir galbut priklausomybe. "

Ziurkiu vystymosi metu zinoma, kad "Wnt" genai ir ju baltymai "budingi organizmo organu vystymuisi ir paskirstymui". Be to, kai jie yra mutavo, jie yra atsakingi uz vystymosi defektus ir ivairiu rusiu vezi.

Mokymosi ir atminties fondas

Sinapcesas yra rysys tarp neuronu (nerviniu lasteliu), leidzianciu elektriniais ar cheminiais signalais pereiti i kita lastele. Mokymasis ir atmintis vaidina tai, kaip sinapsiai gaminami, sunaikinami, sustiprinami arba susilpneja. Receptoriai (baltymai) perkeliami i sinapses arba pasalinami is ju, kad rysys taptu stipresnis ar silpnesnis.
Mokslininkai nustate "Wnt signalizavimo buda" - genu ir ju gaminamu baltymu serija, reguliuojancia nervinio signalo perdavimo stipruma is vieno neurono i kita. Tai leidzia sinapsiu "plastiskumui" - gyvybiskai svarbiam mokymosi, prisiminimu ir pamirsimo komponentui.
Maricq paaiskino:

"Suaugusio nervu sistema yra ne sustinges audinys, o dinamiskas ir plastikas, sinapsu stiprumas - specializuoti neurono ir neurono jungtys - keiciasi patirtimi, mokymu ir atmintimi. Tai nera neissprestas dalykas, kaip antai tu, kai tu esi padare sirdi, jus baigete. "

Pasak Maricq, organizmas mokosi ir prisimena, kai receptoriai sustiprina rysi; kai receptoriai yra pasalinami ir susilpneja rysys, organizmas pamirsta.
Sinapsai sustiprinami arba susilpneja, kai vienas neuronas perduoda nervini signala ir isleidzia chemine medziaga, vadinama neuromediatoriu, prie kito neurono. Sis neuromediatorius keliauja per jungti, jungiancia dvi lasteles, ir pritvirtina receptorius ant antrojo neurono pavirsiaus.
Marikas sake:

"Galite galvoti apie tokius receptorius kaip stiprintuvai, tokie kaip klausos aparatai.
Gauto nervinio signalo turis priklauso nuo receptoriu, kurie saugomi tiekimo saugykloje, esanciame tiesiai po nervu lasteles pavirsiaus, skaiciaus.
Naujajame tyrime nurodyta Wnt signalizacija sako, kad depas i sinapsa itraukia daugiau receptoriu - ar ne ".

Maricq pabrezia, kad Wnt cheminis signalas tyrime buvo acetilcholinas ir skiriasi nuo faktinio nervinio signalo, kuri perduoda neurotransmiterio chemine medziaga.
Marikas sake:

"Wnt signalas yra antrinis signalas, valdantis"
neurotransmiterio signalas ".

Nervu signalo garsumo kontrole - kirmeles pateikia izvalga

Komanda nustate "signalizavimo kelia", susilpnindama ivairius kirminu genus. Jie atrado, kad vienas neuronas perduoda nervinio signalo receptoriu, vadinama acetilcholinu (ACR-16), i kita neurona, nurodydamas jam padidinti receptoriu skaiciu ant jo pavirsiaus, taip padidindamas nerviniu signalu stipruma tarp neuronu.
Mokslininkai nustate, kad kai jie susilpnino gena, gaminancia ACR-16 receptoriaus baltyma, receptoriu buvo nepakankamai, todel nervu signalai buvo sutrikdyti ir kirminai "turejo nekoordinuota judejima", teige Maricq. "Jie buvo pusiau paralyziuoti."
Komanda atrado kitu genu, kurie taip pat sukele susilpnejusius ACR-16 receptorius ir silpnino kirminu judesius, variantus. Jie nustate, kad sie genai priklauso "signalo perdavimo kanalui Wnt", kuris pateikia pakankama receptoriu kieki ant lasteles pavirsiaus, kad gautu signalus.
Be ACR-16, tokio geno genai gamina baltymus CWN-2, kurie yra Wnt baltymas - LIN-17, CAM-1 ir DSH-1. Kaip kelias kontroliuoja gaunamu nerviniu signalu stipruma:

• 1. CWN-2 issiskiria neuronas ir prijungiamas prie signalo priemimo lasteles ant receptoriaus baltymo. CWN-2 yra neseniai atrastas LIN-17 ir CAM-1 baltymu derinys.


• 2. LIN-17 / CAM-1 baltymas perduoda signala baltymui, kuris vadinamas disheleded (DSH-1).


• 3. "DSH-1 kazkaip siuncia garsinio signalo signala, kuris siuncia daugiau ACR-16 receptoriu is antrojo neurono angos i sios lasteles pavirsiu, taip padidindamas gauto nervinio signalo turi", - sake Maricq.

Komanda pazymejo ACR-16 receptorius, naudodami zaliaja meduzos baltyma, kad jie butu matomi mikroskopu.Mokslininkai sugebejo matyti, kad zali zenklu pazymeti receptoriai kaupiasi po nervu lasteliu pavirsiu, o ne pereina prie pavirsiaus, kai kuris nors is signalu perdavimo kanalo Wnt genu yra mutantas.

Mokslininkai taip pat uzfiksavo elektriniu sroviu sinapsese ir atrado, kad jis buvo mazesnis, kai kuris nors is Wnt signalizacijos kelio genu buvo mutavus. Pasak komandos, si isvada paaiskina, kodel mutantiniai kirminai buvo is dalies paralyziuoti.
Alfa-7 nikotino acetilcholino receptorius yra ACR-16 receptoriaus zmogaus ir kitu stuburiniu variantu versija. Abu receptoriai yra panasus pagal gyvunu funkcija ir struktura nuo kirminu iki peliu ir zmonems.
Maricq paaiskino:

"Alfa-7 receptoriai yra svarbus sizofrenijai ir ivairiems psichiniams sutrikimams ir gali priklausyti priklausomai nuo ju, taciau mes nesuprantame, kaip jis reguliuojamas".

Siuo metu yra daug psichiatriniu vaistu, kurie keicia sinapses stipruma. Tyrimo rezultatai rodo, kad reikia atlikti tolesnius tyrimus, siekiant nustatyti, ar tie patys Wnt signalizavimo genai kirminose taip pat kontroliuoja alfa-7 receptoriu lygi zmogaus smegenu lastelese. Jei taip yra, gali buti sukurta nauju vaistu, skirtu tiems genams, kaip psichikos sutrikimu, iskaitant priklausomybe, gydymui.
Marikas sake:

"Priklausomybe reiskia, kad mokymasis yra primityvus lygis. Priklausomybe reiskia, kad kazkur jusu smegenyse sinapsiai yra per stiprus, todel jus norite daugiau".

Parase Grace Rattue