Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Å leve og lære: Å lage minner må være en rask bedrift

Anonim

Hjernen er plast - tilpasser seg hundrevis av erfaringer i vårt daglige liv ved å omorganisere veier og lage nye forbindelser mellom nerveceller. Denne plastisiteten krever at minner om ny informasjon og erfaringer dannes raskt. Så fort at kroppen har en spesiell mekanisme, unik for nerveceller, som gjør det mulig å lage minner raskt. I en ny studie fra The Montreal Neurological Institute og Hospital, The Neuro, McGill University med kollegaer ved Université de Montréal, har forskere oppdaget at nerveceller har en spesiell "pre-assembly" -teknikk for å fremskynde produksjonen av proteiner ved nervecelleforbindelser (synapser), som gjør at hjernen raskt kan danne minner og være plastisk.

annonse


Å lage et minne krever produksjon av proteiner ved synapser. Disse proteinene endrer deretter styrken til forbindelsen eller banen. I nerveceller er produksjonsprosessen for minneproteiner allerede ferdigmontert ved synaps, men stanset like før ferdigstillelse, og venter på de riktige signalene for å fullføre, og dermed påskynde hele prosessen. Når det kommer tid til å lage minnet, er prosessen slått på og proteinet er laget i et blunk. Mekanismen er analog med en pre-fab hjem, eller pre-made pannekake batter som er montert på forhånd og deretter raskt fullført på riktig sted på riktig tidspunkt.

"Det er ikke bare viktig å lage proteiner på rett sted, men det er også viktig å ikke lage proteinet når det er feil tid, " sier Dr. Wayne Sossin, nevrolog ved The Neuro og seniorforsker på papiret. "Dette er spesielt viktig med nerveceller i hjernen, da du bare vil at hjernen skal lage presise forbindelser. Hvis denne prosessen er uforskammet, fører det til nevrologisk sykdom. Denne mekanismen for å kontrollere minnesproteinsyntese løser to problemer: 1) hvordan bare lage proteiner til rett tid og 2) hvordan lage proteiner så raskt som mulig for å tett forbinde den synaptiske forandringen med erfaring / minne.

Å lage proteiner fra genetisk materiale innebærer to hovedtrinn (en nobelpris ble tildelt for å identifisere cellens proteinfremstilling). I det første trinnet, kalt transkripsjon, blir informasjonen i DNA som er lagret og beskyttet i midten av cellen kopiert til en messenger RNA (mRNA) - denne kopien flyttes deretter til der den er nødvendig i cellen. I det andre trinnet, som kalles oversettelse, brukes mRNA som en mal av genetisk informasjon og "leses" av små maskiner som kalles ribosomer, som dekoder mRNA-sekvensen og stikker sammen de riktige aminosyrene for å danne proteinet.

Dr. Sossins gruppe på The Neuro har oppdaget at mRNAet beveger seg til synaps allerede festet til ribosomet, med proteinproduksjonsprosessen stoppet like før ferdigstillelse av produktet (ved forlengelse / avslutningstrinn for oversettelse, hvor aminosyrer blir satt sammen inn i protein). Pre-assembly-prosessen venter deretter på synaptiske signaler før de aktiveres for å produsere mange proteiner raskt for å danne et minne. "Våre resultater avslører en ny mekanisme som ligger til grund for oversettelsesavhengig synaptisk plastisitet, som er dysregulert i nevrodevelopmental og psykiatrisk patologi, " la Dr. Sossin til. "Forståelse av de involverte banene kan gi nye terapeutiske mål for nevrodevelopmental lidelser."

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av McGill University . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. TE Graber, S. Hebert-Seropian, A. Khoutorsky, A. David, JW Yewdell, J.-C. Lacaille, WS Sossin. Reaktivering av stalled polyribosomer i synaptisk plastisitet . Foredrag av Nasjonalt akademi for vitenskap, 2013; 110 (40): 16205 DOI: 10, 1073 / pnas.1307747110