Нейробиологам удалось найти «включатель» человеческой памяти
В журнале «Cell» опубликована новая работа нейробиологов из Медицинской Школы при Университете Джона Хопкинса. Как установлено учеными, синтез белков, происходящий в нейронах, и который необходим для формирования памяти, контролируются посредством микро РНК.
Исследователями были обработаны выращенные на чашках нейроны гормонов BDNF (нейротропный фактор мозга), необходимые для формирования памяти. Затем они вели наблюдения за процессами, происходящими при этом в клетках. С этой целью ими был синтезирован в клетках флуоресцентный краситель, с помощью которого скопления микро РНК могли светиться. Нужно заметить, что микро РНК - это класс рибонуклеиновых кислот, который открыт относительно недавно. Они, связываясь с матричными РНК, препятствуют синтезу белков с последних. Флуоресцентный краситель позволил исследователям с помощью обычного микроскопа наблюдать происходящие в нейронах процессы при запоминании человеком различной информации.
Ученые увидели, что в нейронах, которые были обработаны гормоном, число светящихся скоплений значительно увеличивается. А это свидетельствует об увеличении количества микро РНК и, соответственно, о том, что синтез большей части белков блокируется. В то же время синтез других белков, специфических для запоминания, который как раз нужен для формирования памяти, при обработке BDNF заметно увеличивается. В результате исследователями было установлено, что данное «переключение» синтезирующего белок аппарата в «режим записи» контролируется не чем иным, как изменениями, происходящими с микро РНК.
Ученые пришли к выводу, что те микро РНК, количество которых во время запоминания увеличивается (скопления их наблюдались с помощью микроскопа) контролируют белки, не принимающие участия в формировании памяти, и их синтез необходимо остановить. А вот молекулы иного подкласса микро РНК, так называемые «let-7» исчезают, и, значит, перестают препятствовать синтезу белков памяти. В случае генетического изменения нейронов таким образом, чтобы они не снижали количество микро РНК данного подкласса, они утратят способность к запоминанию информации.
Понятие микро РНК твердо вошло в медицину после того, как группа исследователей под руководством Виктора Амброса, изучая развитие круглых червей, обнаружила их в 1993 году. В дальнейшем эти исследования привели к новым открытиям. Было изучено огромное число процессов, которые контролируются малыми РНК различных классов — начиная эмбриональным развитием, противовирусной защитой, и заканчивая работой мозга. В 2006 году Эндрю Файеру и Крейгу Мелло за открытие класса малых интерферирующих РНК (siRNA) была вручена Нобелевская премия в области физиологии и медицины.