Die Studie identifiziert auch mögliche Zielgene, die mit kognitiven Behinderungen zusammenhängen.
UC Irvine-Neurobiologen haben einen neuen molekularen Mechanismus gefunden, der die Bildung des Langzeitgedächtnisses auslöst. Die Forscher glauben, dass die Entdeckung dieses Mechanismus ein weiteres Element des Puzzles ist, um die Geheimnisse des Gedächtnisses und möglicherweise bestimmte geistige Behinderungen aufzudecken.
In einer Studie unter der Leitung von Marcelo Wood vom Zentrum für Neurobiologie des Lernens und Gedächtnisses der UC Irvine untersuchte das Team die Rolle dieses Mechanismus - eines als Baf53b bezeichneten Gens - bei der Bildung des Langzeitgedächtnisses. Baf53b ist eines von mehreren Proteinen, die einen molekularen Komplex namens nBAF bilden.
Studentin, die eine Idee zeigt. Bildnachweis: Shutterstock / Andresr
Mutationen in den Proteinen des nBAF-Komplexes wurden mit verschiedenen intellektuellen Störungen in Verbindung gebracht, einschließlich Coffin-Siris-Syndrom, Nicolaides-Baraitser-Syndrom und sporadischem Autismus. Eine der Kernfragen der Forscher ist, wie Mutationen in Komponenten des nBAF-Komplexes zu kognitiven Beeinträchtigungen führen.
In ihrer Studie verwendeten Wood und seine Kollegen Mäuse, die mit Mutationen in Baf53b gezüchtet wurden. Während diese genetische Veränderung die Lernfähigkeit der Mäuse nicht beeinträchtigte, verhinderte sie insbesondere die Bildung von Langzeitgedächtnissen und beeinträchtigte die synaptische Funktion erheblich.
"Diese Ergebnisse bieten eine völlig neue Sichtweise auf die Entstehung von Langzeiterinnerungen", sagte Wood, Associate Professor für Neurobiologie und Verhalten. "Sie bieten auch einen Mechanismus, durch den Mutationen in den Proteinen des nBAF-Komplexes der Entwicklung von Störungen der geistigen Behinderung zugrunde liegen können, die durch signifikante kognitive Beeinträchtigungen gekennzeichnet sind."
Wie reguliert dieser Mechanismus die für die Bildung des Langzeitgedächtnisses erforderliche Genexpression? Die meisten Gene sind durch eine Chromatinstruktur dicht gepackt - Chromatin verdichtet die DNA so, dass sie in den Zellkern passt. Dieser Verdichtungsmechanismus unterdrückt die Genexpression. Baf53b und der nBAF-Komplex öffnen physikalisch die Chromatinstruktur, sodass bestimmte Gene, die für die Bildung des Langzeitgedächtnisses erforderlich sind, aktiviert werden. Die mutierten Formen von Baf53b ermöglichten diese notwendige Genexpression nicht.
"Die Ergebnisse dieser Studie enthüllen einen mächtigen neuen Mechanismus, der unser Verständnis der Regulation von Genen für die Gedächtnisbildung verbessert", sagte Wood. „Unser nächster Schritt ist die Identifizierung der Schlüsselgene, die der nBAF-Komplex reguliert. Mit diesen Informationen können wir beginnen zu verstehen, was bei Störungen der geistigen Behinderung schief gehen kann, was den Weg zu möglichen Therapeutika ebnet. “
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