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      改變RNA幫助學(xué)習(xí)和記憶的過程
      
			
      
				2018-11-16 19:44:17
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			  來源：互聯(lián)網(wǎng)
			
      
		
      
				
		
      
			
      RNA攜帶指令編碼的DNA片段來協(xié)調(diào)生產(chǎn)蛋白質(zhì),將一個(gè)細(xì)胞的工作要做。但過程并不總是簡(jiǎn)單?；瘜W(xué)修飾DNA或RNA可以改變基因表達(dá)的方式不改變實(shí)際的基因序列。這些表觀遺傳或epitranscriptome變化可以影響許多生物過程如免疫系統(tǒng)反應(yīng),神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)展,各種各樣的人類癌癥,甚至肥胖。
      

      改變RNA幫助學(xué)習(xí)和記憶的過程
      

      大多數(shù)這些變化發(fā)生通過甲基化、化學(xué)分子的過程稱為甲基被添加到一個(gè)DNA或RNA分子。蛋白質(zhì)加一個(gè)甲基被稱為“作家”和蛋白質(zhì),可以去除甲基“橡皮擦”。甲基化的生物學(xué)效應(yīng),必須有“讀者”蛋白質(zhì),可以識(shí)別變化和綁定到它。
      

      最常見的修改在哺乳動(dòng)物叫做N6-methyladenosine信使RNA(m6A)。它在神經(jīng)系統(tǒng)普遍存在。它幫助協(xié)調(diào)幾個(gè)神經(jīng)功能,通過讀者蛋白質(zhì)從技術(shù)上說,云天化家庭的蛋白質(zhì)。
      

      在發(fā)表在《自然》雜志的一項(xiàng)新研究中,科學(xué)家們從芝加哥大學(xué)的展示Ythdf1,從技術(shù)上說,云天化家族中的一員,專門承認(rèn)m6A,扮演著一個(gè)重要的角色在學(xué)習(xí)和記憶形成的過程。使用CRISPR / Cas9基因編輯工具Ythdf1in老鼠,他們演示了如何促進(jìn)翻譯m6A-modified信使核糖核酸(mRNA)學(xué)習(xí)活動(dòng)和直接的神經(jīng)細(xì)胞的刺激。
      

      “這項(xiàng)研究打開了一扇通往我們未來學(xué)習(xí)和記憶的理解,“川他說,博士,約翰·t·威爾遜杰出服務(wù)教授化學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)在UChicago和該研究的資深作者之一。“我們看到的差異長(zhǎng)期記憶和學(xué)習(xí)之間的正常和基因敲除小鼠,證明通過Ythdf1 m6A甲基化起著至關(guān)重要的作用。”
      

      2015年,他發(fā)表了一項(xiàng)研究在細(xì)胞顯示Ythdf1承認(rèn)m6A-modified mrna,促進(jìn)蛋白質(zhì)的翻譯。新的研究進(jìn)一步證明了這種翻譯增加專門針對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的刺激。
      

      史,他的實(shí)驗(yàn)室,研究生工作與同事領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)新研究中,來自上海理工大學(xué)和賓夕法尼亞大學(xué)。老鼠表達(dá)更多Ythdf1 mrna在海馬體中,大腦的一部分空間學(xué)習(xí)和記憶的關(guān)鍵。所以,研究人員進(jìn)行了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)小鼠與正常小鼠和沒有Ythdf1測(cè)試影響他們從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)的能力。
      

      研究人員還測(cè)試了上下文和不同組的老鼠的聽覺恐懼記憶管理電擊結(jié)合某些聲音在特定設(shè)置。再一次,正常小鼠顯示上下文記憶比基因敲除小鼠。他們表現(xiàn)出恐懼反應(yīng)后再次被放置在相同的設(shè)置沒有關(guān)聯(lián)的聲音,但不是聽到聲音后在不同的設(shè)置。
      

      然而,記憶和學(xué)習(xí)赤字是可逆的。當(dāng)研究者基因敲除小鼠注射病毒攜帶Ythdf1,其性能顯著改善記憶和學(xué)習(xí)任務(wù)。
      

      研究人員還測(cè)試了直接在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的小鼠神經(jīng)元的反應(yīng)。當(dāng)正常細(xì)胞被刺激,他們?cè)黾恿诵碌牡鞍椎纳a(chǎn),而更少的活動(dòng)Ythdf1淘汰賽細(xì)胞。
      

      “這真是一個(gè)令人興奮的發(fā)現(xiàn)顯示蛋白質(zhì)如何回應(yīng)神經(jīng)刺激可能有助于控制翻譯,”施說。
      

      “這是一個(gè)stimulation-dependent upregulation翻譯,”他補(bǔ)充道。“這是有意義的,因?yàn)槟悴幌氪蜷_你的神經(jīng)元不斷,只有當(dāng)你有一個(gè)刺激。”
      

      YTHDF1雖然當(dāng)前研究確定了一個(gè)重要的函數(shù),可能有很多其他功能涉及與其他生物過程。
      

      “這不僅是限于學(xué)習(xí)和記憶。這刺激誘導(dǎo)的翻譯應(yīng)該適用于許多其他系統(tǒng),”他說。“同樣m6A修改是在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮作用有感染時(shí),或者當(dāng)一個(gè)細(xì)胞移動(dòng)到另一個(gè)身體的一部分。所以,我認(rèn)為這是一個(gè)一般的概念。”
      
			

			
        
      
			
      
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