ΤΟ RNA ΣΤΗ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΙΚΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΩΝ ΣΤΟΝ ΕΓΚΕΦΑΛΟ.

 

Ερευνητές από  

το Ινστιτούτο Εγκεφάλου του Κουίνσλαντ του UQ  ανακάλυψαν έναν νέο τρόπο με τον οποίο το ριβο νουκλεϊκό οξύ (RNA) επηρεάζει μάθηση και μνήμη που σχετίζεται με το φόβο.

Ο καθηγητής Timothy Bredy  είπε ότι αυτό είναι ένα συναρπαστικό παράδειγμα του ρόλου 

του RNA στη ρύθμιση των κυτταρικών λειτουργιών στον εγκέφαλο.

Σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο  Nature Communications , οι ερευνητές απέδειξαν ότι ένα μη κωδικοποιητικό RNA γνωστό ως Gas5 συντονίζει τη διακίνηση και τη ομαδοποίηση μορίων RNA μέσα στις μακρές διεργασίες των νευρώνων και ενορχηστρώνει τη νευρωνική διεγερσιμότητα σε πραγματικό χρόνο που συμβάλλει 

στη μάθηση και τη μνήμη.

Η κατανόηση του κόσμου του RNA είναι ένας ταχέως αναδυόμενος τομέας της έρευνας της νευρο επιστήμης, όπου μαθαίνουμε συνεχώς περισσότερα για το πώς διαφορετικές κατηγορίες RNA ελέγχουν την επικοινωνία μεταξύ και εντός των εγκεφαλικών κυττάρων

Σ αυτή τη μελέτη, βρήκαμε RNA που σχετίζονται με τη μάθηση στη σύναψη και ένα  που ονομάζεται Gas5 που φαίνεται να βοηθα για τη μνήμη της εξαφάνισης του φόβου.

Συμβαίνουν πολλά περισσότερα με αυτά τα είδη μορίων RNA από ό,τι πιστεύαμε αρχικά και ότι το γεγονός ότι επηρεάζουν την κυτταρική λειτουργία σ ένα χρονικό πλαίσιο χιλιοστού του δευτερολέπτου, το οποίο αντικατοπτρίζει τις αλλαγές σε πραγματικό χρόνο στη συναπτική λειτουργία που συμβαίνουν στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια της μάθησης, είναι εξαιρετικό.

Το μη κωδικοποιητικό RNA μπορεί να είναι ο κρίκος που λείπει για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ο εγκέφαλος επεξεργάζεται κρίσιμα σημαντικές εισροές που οδηγούν στο σχηματισμό της μνήμης.

Αυτή η μελέτη βασίζεται σε προηγούμενα ευρήματα φέτος από το εργαστήριο Bredy, το οποίο εντόπισε έναν ξεχωριστό πληθυσμό RNA που σχετίζονται με τη μάθηση που συσσωρεύονται κοντά στη σύναψη - τη διασταύρωση μεταξύ των νευρώνων που τους επιτρέπουν να επικοινωνούν.

Σε αυτό το άρθρο, που δημοσιεύτηκε στο  Journal of Neuroscience , αποκάλυψαν πολλά νέα RNA που είναι ειδικά για συνάψεις που φιλοξενούν μια συγκεκριμένη χημική ετικέτα που ονομάζεται 

N6-methyladenosine (m6A).

Ο επικεφαλής συγγραφέας  Δρ Sachithrani Madugalle  

είπε ότι τα ευρήματα τόνισαν τη σημασία των τροποποιημένων με m6A RNAs στη ρύθμιση της συναπτικής πλαστικότητας.

Οι αναγνώστες είναι πρωτεΐνες που συνδέονται με τη χημική ετικέτα και την κατευθύνουν σε τοποθεσίες και λειτουργίες, είπε ο Δρ Madugalle.

Οι αναγνώστες μας επέτρεψαν να προσδιορίσουμε τον λειτουργικό ρόλο των μορίων RNA που έχουν τροποποιηθεί με m6A στο σχηματισμό νέων αναμνήσεων.

Εξετάζοντας ένα τέτοιο RNA, το Malat1, ανακαλύψαμε τις βασικές πρωτεΐνες που αλληλεπιδρούν με αυτό το RNA και υποστηρίζουν διαδικασίες που σχετίζονται με έναν σημαντικό τύπο μνήμης που ονομάζεται εξαφάνιση του φόβου.

Η βλάβη της εξάλειψης του φόβου σχετίζεται με τη διαταραχή μετατραυματικού στρες (PTSD).

Όταν το Malat1 είναι χημικά διακοσμημένο με m6A, αυτό του επιτρέπει να αλληλεπιδρά με διαφορετικές πρωτεΐνες στο συναπτικό διαμέρισμα, το οποίο μπορεί στη συνέχεια να αλλάξει τους μηχανισμούς που εμπλέκονται στο σχηματισμό της μνήμης εξάλειψης του φόβου.

Αυτές οι νέες πληροφορίες ενδέχεται να ενημερώσουν την ανάπτυξη μελλοντικών θεραπειών RNA για την αντιμετώπιση του PTSD.

Κατανοώντας πού, πότε και πώς ενεργοποιείται ένα μόριο RNA και έχοντας έναν ακριβή δείκτη θα μας βοηθήσει να προσδιορίσουμε τον στόχο για θεραπείες.

Επιπλέον, και στις δύο μελέτες η ομάδα χρησιμοποίησε ένα καινοτόμο νέο εργαλείο που τους επέτρεψε να χειριστούν τη λειτουργική κατάσταση ενός μορίου RNA, μαζί με τον καθηγητή  Bryan Dickinson και τον Dr Simone Rauch στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο.

Αναζητούμε τώρα τρόπους να αξιοποιήσουμε το RNA για να ελέγξουμε τις πτυχές της συναπτικής λειτουργίας που κρύβεται πίσω από το σχηματισμό μνήμης και να αναπτύξουμε δυνητικά ένα θεραπευτικό RNA για τη θεραπεία του PTSD και της φοβίας, είπε ο καθηγητής Bredy.