Përmbledhje: Një studim i ri zbulon rolin e molekulës KIBRA në formimin e kujtimeve afatgjata. Studiuesit zbuluan se KIBRA vepron si një “ngjitës”, duke u lidhur me enzimën PKMzeta për të forcuar dhe stabilizuar sinapset, vendimtare për ruajtjen e kujtesës.
Ky zbulim mund të çojë në trajtime të reja për kushtet e lidhura me kujtesën. Gjetjet konfirmojnë një hipotezë të gjatë në lidhje me mekanizmat e ruajtjes së kujtesës.
Faktet kryesore:
- Roli i KIBRA-s: Vepron si një “ngjitës” molekular për formimin e kujtesës afatgjatë.
- Stabilizimi i memories: KIBRA lidhet me PKMzeta për të forcuar sinapset.
- Potenciali klinik: Mund të informojë trajtimet për çrregullimet e lidhura me kujtesën.
Burimi: NYU
Pavarësisht nëse është një vizitë për herë të parë në një kopsht zoologjik ose kur mësuam të ngasim një biçikletë, ne kemi kujtime nga fëmijëria e ruajtur deri në moshën e rritur. Por çfarë shpjegon si këto kujtime zgjasin gati një jetë të tërë?
Një studim i ri në revistë Përparimet e shkencës, i kryer nga një ekip studiuesish ndërkombëtarë, ka zbuluar një shpjegim biologjik për kujtimet afatgjata. Ai përqendrohet në zbulimin e rolit të një molekule, KIBRA, që shërben si “ngjitës” për molekulat e tjera, duke forcuar kështu formimin e kujtesës.
“Përpjekjet e mëparshme për të kuptuar se si molekulat ruajnë kujtesën afatgjatë u fokusuan në veprimet individuale të molekulave të vetme,” shpjegon André Fenton, një profesor i shkencës nervore në Universitetin e Nju Jorkut dhe një nga hetuesit kryesorë të studimit.
“Studimi ynë tregon se si ata punojnë së bashku për të siguruar ruajtjen e përhershme të kujtesës.”
“Një kuptim më i fortë se si i mbajmë kujtimet tona do të ndihmojë në drejtimin e përpjekjeve për të ndriçuar dhe trajtuar vuajtjet që lidhen me kujtesën në të ardhmen,” shton Todd Sacktor, një profesor në Universitetin e Shkencave Shëndetësore të SUNY Downstate dhe një nga hetuesit kryesorë të studimit.
Është vërtetuar prej kohësh që neuronet ruajnë informacionin në memorie si model i sinapseve të forta dhe sinapseve të dobëta, gjë që përcakton lidhjen dhe funksionin e rrjeteve nervore.
Megjithatë, molekulat në sinapse janë të paqëndrueshme, duke lëvizur vazhdimisht në neurone, dhe duke u konsumuar dhe duke u zëvendësuar me orë në ditë, duke ngritur kështu pyetjen: atëherë, si mund të jenë të qëndrueshme kujtimet për vite në dekada?
Në një studim duke përdorur minj laboratori, shkencëtarët u fokusuan në rolin e KIBRA-s, ose proteinës së shprehur nga veshkat dhe truri, variantet gjenetike njerëzore të së cilës lidhen me kujtesën e mirë dhe të dobët.
Ata u përqëndruan në ndërveprimet e KIBRA me molekulat e tjera thelbësore për formimin e kujtesës – në këtë rast, proteina kinaza Mzeta (PKMzeta). Kjo enzimë është molekula më e rëndësishme për forcimin e sinapseve normale të gjitarëve që dihet, por ajo degradohet pas disa ditësh.
Eksperimentet e tyre zbulojnë se KIBRA është “lidhja që mungon” në kujtimet afatgjata, duke shërbyer si një “etiketë sinaptike e vazhdueshme”, ose ngjitës, që ngjitet në sinapset e forta dhe PKMzeta, duke shmangur gjithashtu sinapset e dobëta.
“Gjatë formimit të kujtesës, sinapset e përfshira në formim aktivizohen – dhe KIBRA pozicionohet në mënyrë selektive në këto sinapsa,” shpjegon Sacktor, një profesor i fiziologjisë, farmakologjisë, anesteziologjisë dhe neurologjisë në SUNY Downstate.
“PKMzeta më pas i bashkëngjitet etiketës sinaptike KIBRA dhe i mban ato sinapse të forta. Kjo lejon që sinapset të ngjiten në KIBRA-n e sapokrijuar, duke tërhequr më shumë PKMzeta të sapokrijuara.”
Më konkretisht, eksperimentet e tyre në Përparimet e shkencës letra tregojnë se thyerje lidhja KIBRA-PKMzeta fshin kujtesën e vjetër. Puna e mëparshme kishte treguar se rritja e rastësishme e PKMzetës në tru rrit kujtime të dobëta ose të zbehura, gjë që ishte misterioze sepse duhej të kishte bërë të kundërtën duke vepruar në vende të rastësishme, por etiketimi i vazhdueshëm sinaptik nga KIBRA shpjegon pse PKMzeta shtesë po përmirësonte kujtesën, duke vepruar vetëm në faqet e etiketuara KIBRA.
“Mekanizmi i vazhdueshëm i etiketimit sinaptik për herë të parë shpjegon këto rezultate që janë klinikisht të rëndësishme për çrregullimet neurologjike dhe psikiatrike të kujtesës,” vëren Fenton, i cili është gjithashtu në fakultetin në Institutin e Neuroshkencës të Qendrës Mjekësore NYU Langone.
Autorët e gazetës vënë në dukje se hulumtimi afirmon një koncept të prezantuar në 1984 nga Francis Crick. Sacktor dhe Fenton theksojnë se hipoteza e tij e propozuar për të shpjeguar rolin e trurit në ruajtjen e kujtesës pavarësisht ndryshimeve të vazhdueshme qelizore dhe molekulare është një mekanizëm i anijes Tezeut – i huazuar nga një argument filozofik që buron nga mitologjia greke në të cilën dërrasat e reja zëvendësojnë ato të vjetra për të ruajtur Anijen e Tezeut për vjet.
“Mekanizmi i vazhdueshëm i etiketimit sinaptik që gjetëm është analog me mënyrën se si dërrasat e reja zëvendësojnë dërrasat e vjetra për të ruajtur Anijen e Tezeut për breza dhe lejon që kujtimet të zgjasin me vite edhe kur proteinat që ruajnë kujtesën zëvendësohen,” thotë Sacktor.
“Françesku Crick intuiti mekanizmin e anijes së Tezeut, madje duke parashikuar rolin e një proteine kinaze. Por u deshën 40 vjet për të zbuluar se komponentët janë KIBRA dhe PKMzeta dhe për të përpunuar mekanizmin e ndërveprimit të tyre.”
Studimi përfshiu gjithashtu studiues nga Universiteti McGill i Kanadasë, Spitali Universitar gjerman i Münster-it dhe Shkolla Mjekësore e Universitetit të Teksasit në Hjuston.
Financimi: Kjo punë u mbështet nga grante nga Instituti Kombëtar i Shëndetësisë (R37 MH057068, R01 MH115304, R01 NS105472, R01 MH132204, R01 NS108190), Këshilli i Kërkimeve të Shkencave Natyrore dhe Inxhinierisë të Kanadasë Discovery23 dhe Garh5 (20) dhe S. Fondi Sklar.
Rreth këtij lajmi për kërkimin e gjenetikës dhe kujtesës
Autori: James Devitt
Burimi: NYU
Kontaktoni: James Devitt – NYU
Imazhi: Imazhi është kredituar për Neuroscience News
Hulumtimi origjinal: Qasje e hapur.
“KIBRA ankorimi i veprimit të PKMζ ruan qëndrueshmërinë e kujtesës” nga André Fenton et al. Përparimet e shkencës
Abstrakt
KIBRA ankorimi i veprimit të PKMζ ruan qëndrueshmërinë e kujtesës
Si munden molekulat jetëshkurtër të ruajnë në mënyrë selektive fuqizimin e sinapseve të aktivizuara për të mbajtur kujtesën afatgjatë?
Këtu, ne gjejmë proteinë përshtatës të shprehur nga veshkat dhe trurin (KIBRA), një proteinë skele postsinaptike e lidhur gjenetikisht me performancën e kujtesës njerëzore, komplekse me proteinë kinazë Mzeta (PKMζ), duke ankoruar veprimin fuqizues të kinazës për të ruajtur fuqizimin afatgjatë të fazës së vonë (von -LTP) në sinapset e aktivizuara.
Dy antagonistë të ndryshëm strukturorë të dimerizimit KIBRA-PKMζ prishin memorien hapësinore të vendosur të vonshme dhe afatgjatë, por asnjëri nuk ndikon në mënyrë të matshme transmetimin sinaptik bazal.
Asnjë antagonist nuk ndikon LTP-në e pavarur nga PKMζ ose kujtesën që ruhet duke kompensuar PKC-të në minjtë ζ-nokaut; kështu, të dy agjentët kërkojnë PKMζ për efektin e tyre. Komplekset KIBRA-PKMζ ruajnë kujtesën 1-mujore pavarësisht qarkullimit të PKMζ.
Prandaj, nuk është vetëm PKMζ, as vetëm KIBRA, por ndërveprimi i vazhdueshëm midis të dyjave që ruan memorien e vonshme dhe afatgjatë.