Срочные новости раздела
Ученые объяснили молекулярный механизм воспоминаний

Ученые объяснили молекулярный механизм воспоминаний

РИА Новости. Американские ученые выяснили, что формирование воспоминаний контролируется хроматином — комплексом нуклеиновых кислот и белков. Когда мозг формирует память, детали событий кодируют цепочки нейронов, называемые клетками энграммы. Позже, когда человек что-то вспоминает, эти клетки активируются. Однако молекулярный механизм этого процесса был до сих пор неизвестен.

На снимке: гиппокамп — желтая область ближе к вершине; зеленым отмечены нейроны, которые были активированы при формировании памяти; красным — нейроны, которые были активированы при воспоминании; синий отмечена ДНК  © MIT

Нейробиологи из Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили, что кодирование воспоминаний в клетках энграммы контролируется масштабной структурной перестройкой белков и ДНК, составляющих хроматин клеток. Это ремоделирование позволяет конкретным генам, участвующим в хранении воспоминаний, становиться более активными.

Ученые выяснили, что в процессе получения нового опыта и в последующие несколько дней меняется структура хроматина. Это заставляет работать клетки, ответственные за формирование памяти.

«Это первая статья, которая действительно раскрывает загадочный процесс активации различных волн генов и эпигенетический механизм, лежащий в основе этих волн экспрессии», — приводятся в пресс-релизе MIT слова руководителя исследования Ли-Хуэй Цая (Li-Huei Tsai), директора Института обучения и памяти Пикауэра.

Клетки энграммы находятся в гиппокампе, а также в других частях мозга. Известно, что эти клетки образуют сети, которые связаны с памятью, и эти сети активируются при конкретных воспоминаниях. Исследователи использовали модифицированных лабораторных мышей, клетки гиппокампа которых пометили желтым флуоресцентным белком.

Авторы обнаружили, что многие участки ДНК подвергаются модификации хроматина. В этих областях хроматин становится более рыхлым, а ДНК — более доступной. К удивлению исследователей, оказалось, что почти все эти области находятся на участках ДНК, где гены не обнаружены. Эти области содержат некодирующие последовательности, называемые энхансерами, которые взаимодействуют с генами, чтобы помочь им включиться.

Через пять дней, когда произошло закрепление воспоминаний, трехмерная структура хроматина изменилась, приблизив энхансеры к целевым генам, и их экспрессия повысилась. Когда мышей снова помести в камеру, где их опять толкали, реактивируя негативные воспоминания, в клетках энграмма грызунов ученые отметили уже более сильные взаимодействия энхансеров с генами-мишенями.

«Формирование и сохранение памяти — это очень деликатное и скоординированное событие, которое длится часы и дни, а может и месяцы, мы не знаем наверняка, — говорит первый автор статьи Асаф Марко (Asaf Marco). — Во время этого процесса происходит несколько волн экспрессии генов и синтеза белка, которые делают связи между нейронами сильнее и активнее».

Авторы установили, что эти волны контролируются эпигеномными модификациями, которые представляют собой химические изменения хроматина, определяющие доступность конкретных генов.

Исследователи также обнаружили, что при этом дендриты нейронов — разветвленные отростки, которые получают информацию от других нейронов — развивают больше шипов, что дает дополнительные доказательства того, что их связи укрепляются.

На следующем этапе ученые планируют изучить, как хроматин влияет на развитие нейродегенеративных заболеваний, связанных с потерей памяти, в первую очередь — болезни Альцгеймера.

Статья опубликована в журнале Nature Neuroscience Источник: РИА Новости

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Исследовательская группа под руководством директора Института трансляционной биомедицины, научного руководителя Клиники высоких медицинских технологий СПбГУ профессора Рауля Гайнетдинова выяснила, что
подробнее...

Избранные астрономические события месяца (время всемирное):
подробнее...

Ученые получили первые экспериментальные свидетельства существования четырехчастных топологических квазичастиц в неорганическом соединении — силициде кобальта (СoSi). Открытие может быть использовано
подробнее...

В ходе наблюдений в течение последних трех лет специалисты Национальной геологической службы США собрали многочисленные доказательства того, что штормы и ураганы помогают распространяться инвазивным
подробнее...

Палеонтологами описаны окаменелости неизвестного ранее вида древних рептилий из семейства эласмозаврид (Elasmosauridae) отряда плезиозаров — морских животных, отличавшихся удлиненной шеей.
подробнее...

Научная группа под руководством профессора кафедры кристаллографии Санкт-Петербургского университета Станислава Филатова обнаружила на Камчатке новый минеральный вид — петровит. Находку ученые назвали
подробнее...

Международный консорциум Telomere-to-Telomere, куда вошли ученые СПбГУ, опубликовал первую версию нового референсного генома человека. В ней впервые, при участии представителей Университета, удалось
подробнее...

Исследователи обнаружили, что представители одного вида муравьев проглатывают выделяемую из желез у них на брюшке муравьиную кислоты, чтобы защититься от бактерий, попадающих в организм с пищей или
подробнее...

Благодаря хорошей сохранности черепа бразильские ученые смогли воссоздать мозг одного из самых древних динозавров — Buriolestes schultzi. Открытие помогло пролить свет на поведение этих животных.
подробнее...

Когда вы стоите перед выбором – например, съесть на десерт мороженое или шоколадный торт, – и взвешиваете варианты, работают клетки мозга. Исследования на животных показали, что каждый вариант
подробнее...

Генетики расшифровали и сопоставили геномы современных яблок и их древних прародителей и выделили две тысячи ранее неизвестных генов, в том числе те, которые связаны со вкусом яблок, их хрустящестью и
подробнее...

После занявшей семь лет реконструкции в Великобритании снова начал действовать реактор термоядерного синтеза MAST ( Mega Ampere Spherical Tokamak ), расположенный в Центре термоядерной энергии в
подробнее...

Ученые из Школы ветеринарной медицины Калифорнийского университета в Дейвисе  экспериментально доказали , что один из видов собачьих клещей при повышении температуры воздуха переключается на
подробнее...

Ученые из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (МГУ) и Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого впервые установили, как изменяется бактериальная
подробнее...

Ученые обнаружили механизмы, ответственные за возникновение рака. Оказалось, гены, связанные с болезнью, заставляют нормальные клетки бороться с окислительным стрессом и производить нуклеотиды — это
подробнее...

Группа исследователей, куда вошли ученые СПбГУ, впервые показала, что особые фибриллярные белки амилоиды содержатся в растениях — они отвечают за «консервацию» питательных веществ внутри семян.
подробнее...

Шесть экземпляров неизвестного ранее вида древних членистоногих с хорошо сохранившимися мягкими частями  были найдены  в геологической формации Юаньшань в провинции Юньнань на юге Китая. Они
подробнее...

Юпитер может быть первой планетой, помимо Земли, на которой воспроизводятся световые шоу в атмосфере, называемые «спрайтами» или «эльфами». Спрайты и эльфы — это два типа атмосферного свечения,
подробнее...