„Memory Molecule” ID-d puuviljakärbse uuringus
Ajakirjas avaldatud leid Piirid närviahelateson oluline, kuna molekul võib kujutada endast uut terapeutiliste sekkumiste sihtmärki mälukaotuse tagasipööramiseks.
Bristoli ülikooli teadlased püüdsid paremini mõista mehhanisme, mis võimaldavad mälestusi tekitada, uurides molekulaarseid muutusi hipokampuses, ajupiirkonnas, mis on õppimisega kriitiliselt seotud.
Teadlaste sõnul on varasemad uuringud näidanud, et meie võime õppida ja mälestusi kujundada on tingitud sünaptilise suhtluse suurenemisest, mida nimetatakse pikaajaliseks potentseerimiseks ehk LTP-ks. See suhtlus algatatakse keemilise protsessi kaudu, mille käivitab kaltsium ajurakkudesse ja aktiveerib võtmeensüümi nimega Ca2 + reageeriv kinaas (CaMKII).
Kui see valk on kaltsiumi poolt aktiveeritud, käivitab see omaenda aktiivsuse lüliti, mis võimaldab tal aktiivsena püsida ka pärast kaltsiumi kadumist. Seda CaMKII erilist võimet säilitada oma aktiivsust on nimetatud "molekulaarse mälu lülitiks".
Siiani oli endiselt küsimus, mis käivitab meie ajus selle keemilise protsessi, mis võimaldab meil õppida ja moodustada pikaajalisi mälestusi.
Uurimisrühm viis läbi katseid hariliku puuviljakärbse (Drosophila) analüüsida ja tuvastada selle lüliti taga olevaid molekulaarseid mehhanisme. Kasutades arenenud molekulaargeneetilisi meetodeid, mis võimaldasid neil kärbeste mälu ajutiselt pärssida, suutis meeskond tuvastada seda "mälulülitit" reguleeriva sünaptilise molekulina geeni nimega CASK.
Uuringu juhtiv autor Ph.D. James Hodge ütles: „Puuviljakärbsed sobivad seda tüüpi uuringute jaoks märkimisväärselt kokku, kuna neil on sarnane neuronite funktsioon ja närvivastused inimestele. Kuigi nad on väikesed, on nad väga nutikad - näiteks võivad nad lakke maanduda ja avastada, et teie puuviljakausis olevad viljad on enne ära läinud. "
„Katsetes, kus testisime kärbeste õppimis- ja mäluvõimet, hõlmates kahte kärbsetele pakutavat lõhna, millest üks oli seotud kerge šokiga, leidsime, et umbes 90 protsenti suutis õppida õiget valikut, pidades meeles, et vältida šokk.
"Viis õppetundi karistusega lõhnast pani kärbse meelde tuletama selle lõhna vältimist vahemikus 24 tundi kuni nädal, mis on putukatele, kes elavad vaid paar kuud, pikka aega."
Nende võtmemolekulide funktsiooni lokaliseerimisel leidsid teadlased, et kärbsetel, kel neid geene pole, oli häiritud mälu moodustumine. Kordusmälu testides näidati, et neil, kellel nendest võtmegeenidest puudus, pole kolme tunni (keskmälu) ja 24 tunni (pikaajalise mälu) mäletamise võimet, kuigi nende esialgset õppimist või lühiajalist mälu see ei mõjutanud.
Lõpuks viis meeskond inimese CASK-geeni koopia - 80 protsenti identne kärbse CASK-geeniga - selle kärbse genoomi, millel puudus täielikult oma CASK-geen ja mis seetõttu tavaliselt ei suutnud meelde jätta. Teadlased leidsid, et kärbsed, millel oli inimese CASK-i geeni koopia, mäletasid nagu tavaline metsikut tüüpi kärbes.
Hodge ülikooli füsioloogia- ja farmakoloogiakoolist ütles: "Mälu uurimine on eriti oluline, kuna see annab meile identiteeditunde ning õppimise ja mälu puudujääke esineb paljude haiguste, vigastuste ja vananemise ajal."
"CASKi kontroll CaMKII molekulaarse mälu lüliti üle on selgelt kriitiline samm selles, kuidas mälestused ajus neuronitesse kirjutatakse. Need leiud ei tee mitte ainult teed uute ravimeetodite väljatöötamisele, mis muudavad mälukaotuse tagajärjed vastupidiseks, vaid tõestavad ka nende ühilduvust Drosophila modelleerida neid haigusi laboris ja uurida uusi ravimeid nende haiguste raviks.
"Lisaks annab see töö olulise ülevaate sellest, kuidas aju on arendanud oma tohutut võimet teavet hankida ja talletada."
Allikas: Bristoli ülikool
