非编码RNA的意外之旅使记忆

让记忆涉及多看到朋友或拍照。大脑不断适应新的信息和储存记忆的神经元连接,或突触。神经元如何this-reaching太阳神树突与其他neurons-requires芭蕾舞的基因、信号分子、细胞支架和蛋白质机械。

斯克里普斯研究所的科学家的一项最新研究和佛罗里达马克斯普朗克研究所神经科学发现的核心作用一个信号分子:长非编码RNA,科学家ADEPTR命名。

使用各种技术,包括共焦和双光子显微镜,他们跟踪ADEPTR moves-watching形式,传播和积累在突触和激活其他蛋白在神经元的刺激。

遥远的旅程的大脑细胞通过细胞载体,脚尖沿着树突的微管支架。驱动蛋白马达,它附近ADEPTR突触连接的存款,激活其他蛋白质。

该小组还发现,如果ADEPTR沉默,在刺激新的突触不形式。

研究”,调节突触活动针对lncRNA ADEPTR调节结构可塑性的本地化Sptn1 AnkB树突,”发表在《科学》杂志上的进步。

照亮了暗物质

长非编码rna通常被描述为“基因组暗物质,”,因为他们的角色在细胞尚未完全的特点,尤其是在神经元,该研究的第一作者说,斯克里普斯研究神经学家Sathyanarayanan Puthanveettil,博士学位。Puthanveettil的团队发现,rna起信号作用在神经可塑性或者神经元如何适应和改变的经验。

“在这里,我们报告活动依赖性树突针对新转录长非编码RNA的调节突触功能,并描述其潜在机制,“Puthanveettil说。“这些研究把小说的见解在突触长非编码rna的功能。”

研究生第一作者是埃迪Grinman Puthanveettil的实验室。

长非编码RNA是一种RNA,超过200个核苷酸,不会被翻译成蛋白质。有成千上万的这些长非编码RNA在细胞,但在大多数情况下,它们的功能还不清楚。我们所知道的是,通常情况下,他们倾向于保持在细胞核内。一些调节基因的转录。

“这是令人惊讶的看到一个长非编码RNA从细胞核转移到突触迅速强劲,”Grinman说。

“华丽的复杂性”

海马体是大脑的一部分,学习、记忆和情绪驻留。在从小鼠海马神经元工作,学习相关的团队与药理活化剂刺激神经元信号。他们发现通过分子和高分辨率成像技术,ADEPTR迅速长非编码RNA表达和运送到细胞外的手臂。那里,ADEPTR分子与蛋白质在突触的结构组织中发挥作用,蛋白质被称为血影蛋白1和锚蛋白B。

他们发现ADEPTR成为表达下调如果暴露在一种抑制性神经递质,伽马氨基丁酸。

“这些发现增加了一层复杂性在突触调制和可塑性,“Puthanveettil说。“Synaptically本地化长非编码RNA自适应神经功能有重要的调控作用。”

展望未来,球队打算继续描述刺激如何影响神经可塑性。同时,作者希望了解更多关于ADEPTR体内的作用。

“这将是有趣的学习ADEPTR扮演什么角色在生命体形成新的记忆,“Grinman说。

工作是揭示的一个最基本的学习和记忆过程:适应变化的信息和情况。

“神经可塑性就是让我们学习,响应刺激,和长期记忆躺下,“Puthanveettil说。“还有很多东西要学习的这个基本生物过程的复杂性。”

参考:Grinman E, Nakahata Y, Avchalumov Y, et al . Activity-regulated突触的针对lncRNA ADEPTR调节结构由本地化Sptn1和AnkB树突可塑性。科学。阿德。2021;7 (16):eabf0605。doi:10.1126 / sciadv.abf0605

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