一个病毒样蛋白质是重要的认知和记忆

蛋白质,称为弧,性质类似于那些病毒感染宿主细胞,和来自一个机会进化数亿年前发生的事件。

病毒样蛋白质的前景可能是小说形式的细胞间通讯的基础在大脑中可能会改变我们理解记忆是怎样制成的,据杰森牧羊人,犹他大学的神经学家健康和该研究的资深作者出版杂志细胞1月11日。

牧羊人首先怀疑是不同弧当他的同事们捕获蛋白质的一个图像显示,电弧被组装成大型结构。与胶囊的形状从月球登陆车,这些结构看起来很像逆转录病毒,艾滋病毒。

”当时,我们不了解电弧的分子功能或进化的历史,“牧羊人说研究蛋白质15年了。“我几乎失去了兴趣在蛋白质,说实话。看到衣壳之后,我们知道我们到一些有趣的事情。”

差距的研究并不是想要一个有趣的话题。以前的工作表明,小鼠缺乏弧忘了他们学会了仅仅24小时前的事情。此外,他们的大脑缺乏可塑性。有一个窗口的时间在生命早期的大脑就像一块海绵,容易吸收新的知识和技能。没有电,没有打开的窗口。

科学家从未认为机制负责获取知识可能源于外国血统。现在,这项工作由牧羊人和他的团队提出了这个有趣的可能性。

旧的一切都是新的了

看到电弧的不同寻常的倾向形成病毒样结构促使牧羊人细看蛋白质序列与一组新的眼睛。他发现的地区代码是类似于病毒衣壳。必不可少的工具为病毒感染,病毒衣壳携带的遗传信息,从细胞到细胞的受害者。

鉴于弧看起来像一个病毒蛋白,牧羊人和他的同事们设计了一组实验来测试它是否也像一个。他们首先确定电弧自组装成空心的多个副本的病毒样衣壳和隐藏自己的遗传物质,在这种情况下,信使rna,里面。当科学家们添加了衣壳小鼠大脑细胞,或神经元,在培养皿中生长,电弧转移其遗传物质进入细胞。

病毒侵入宿主细胞后,他们准备再次感染。看来弧以类似的方式工作。科学家们聚集弧,神经元释放鼠标,确定蛋白质和他们的货物可以被另一组神经元。与病毒不同的是,激活神经元动员弧,触发释放衣壳。

“我们进入这一行的研究知道弧在很多方面是特别的,但当我们发现电弧能够调节细胞间运输的RNA,我们被击倒,”该研究的主要作者说,博士后艾丽莎Pastuzyn。“没有其他病毒性蛋白质,我们知道这样的行为。”

当两次雷击

电弧的起源的故事是通过动物的基因组在进化的时间。350 - 400年前,一个机会出现了长有四肢的生物,在地球。逆转录病毒的祖先,称为反转位子活动,其遗传物质插入动物的DNA。事件导致我们今天知道的哺乳动物的弧。

此类事件的意义是由这一事实暗示不止一次发生。一篇论文在同一期的细胞显示弧的一个版本中发现苍蝇也看起来就像一个病毒衣壳。维维安Budnik马萨诸塞大学的实验室表明飞弧传输RNA从神经元到肌肉运动的控制。尽管哺乳动物和飞弧反转位子活动是从同一个类,苍蝇的事件发生大约1.5亿年后。

“作为一个进化生物学家这就是我最激动人心的,”合著者Cedric Feschotte说,康奈尔大学的教授。“事实上,它至少发生了两次让我们认为它发生更多。”

牧羊人认为这可能意味着它是有利于viral-inspired系统,它可能代表小说形式的细胞间的沟通。这一假设还有待在哺乳动物进行测试。“知道货物弧囊泡运输在活体动物理解这个途径的作用至关重要,”他说。

记得不寻常viral-like蛋白质,刚刚学过的吗?它可以控制你的记忆。看这个视频了解更多:

这篇文章被转载材料所提供的犹他大学的。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考
Pastuzyn, e D。天,c, E。卡恩斯,r . B。Kyrke-Smith, M。Taibi, a . V。麦考密克,j . et al (2018)。神经元基因编码一个弧转化逆转录转座子Gag蛋白介导细胞间RNA转移。细胞,172年(1 - 2)。doi: 10.1016 / j.cell.2017.12.024