Нейробиологи Калифорнийского университета в Ирвине обнаружили новый молекулярный механизм, который помогает запустить формирование долговременной памяти. Исследователи считают, что открытие этого механизма добавляет еще один кусок к головоломке в продолжающихся усилиях по раскрытию тайн памяти и, возможно, определенных интеллектуальных нарушений.
В исследовании, проведенном Марсело Вудом из Центра нейробиологии обучения Калифорнийского университета в Ирвине & Память, команда исследовала роль этого механизма – гена Baf53b – в формировании долговременной памяти. Baf53b – один из нескольких белков, составляющих молекулярный комплекс под названием nBAF.
Мутации в белках комплекса nBAF были связаны с несколькими интеллектуальными расстройствами, включая синдром Коффина-Сириса, синдром Николаидеса-Барайцера и спорадический аутизм. Один из ключевых вопросов, на который ответили исследователи, заключается в том, как мутации в компонентах комплекса nBAF приводят к когнитивным нарушениям.
В своем исследовании Вуд и его коллеги использовали мышей, выведенных с мутациями в Baf53b. Хотя эта генетическая модификация не повлияла на способность мышей к обучению, она заметно помешала формированию долговременных воспоминаний и серьезно нарушила синаптическую функцию.
"Эти результаты представляют собой совершенно новый способ взглянуть на то, как формируются долговременные воспоминания," сказал Вуд, доцент нейробиологии & поведение. "Они также обеспечивают механизм, с помощью которого мутации в белках комплекса nBAF могут лежать в основе развития нарушений умственной отсталости, характеризующихся значительными когнитивными нарушениями."
Как этот механизм регулирует экспрессию генов, необходимых для формирования долговременной памяти? Большинство генов плотно упакованы структурой хроматина – хроматин – это то, что уплотняет ДНК, так что она помещается внутри ядра клетки. Этот механизм уплотнения подавляет экспрессию генов. Baf53b и комплекс nBAF физически открывают структуру хроматина, поэтому включаются специфические гены, необходимые для формирования долговременной памяти. Мутировавшие формы Baf53b не позволяли этой необходимой экспрессии гена.
"Результаты этого исследования раскрывают новый мощный механизм, который расширяет наше понимание того, как гены регулируются для формирования памяти," Вуд сказал. "Наш следующий шаг – определить ключевые гены, которые регулирует комплекс nBAF. Обладая этой информацией, мы можем начать понимать, что может пойти не так при нарушениях умственной отсталости, что прокладывает путь к возможному лечению."
Результаты опубликованы сегодня в журнале Nature Neuroscience.