Δημιουργία και διατήρηση της μακροπρόθεσμης μνήμης

Πηγή: PLos Biology

Στα νευρωνικά δίκτυα του εγκεφάλου η μνήμη προκύπτει από την αύξηση του αριθμού ισχυρών συνάψεων, οι οποίες διατηρούνται για πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα. Η διατήρηση των συνάψεων απαιτεί τη σύνθεση μίας ομάδας συναπτικών πρωτεϊνών, βιολογική διεργασία που ελέγχεται από τις CPEB (Cytoplasmic Polyadenylation Element Binding) πρωτεΐνες. Το ενδιαφέρον αυτών των πρωτεϊνών είναι πως η λειτουργία της θυμίζει λίγο τον τρόπο δράσης των prions: η μετατροπή τους από μονομερή σε ολιγομερή μέσω της συναρμολόγησης των περιοχών prion που διαθέτουν, είναι σημαντική για τη μακροχρόνιο διατήρηση της συναπτικής μνήμης.

Σε αυτή τη βιολογική λειτουργία εμπλέκονται CPEBs πρωτεΐνες (Orb2A και Orb2B) και πρωτεΐνες που συνδέονται με τις CPEBs (όπως η Tob, που συνδέεται εκλεκτικά με την ισομορφή Orb2A). Υπερέκφραση της Tob σχετίζεται με αύξηση των ολιγομερών Orb2 και περισσότερο αποτελεσματική συνεργασία των Tob και Orb2A για να αυξηθεί η διατήρηση της συναπτικής μνήμης. Η θύμηση των σωστών και όχι των λανθασμένων πληροφοριών, σχετίζεται με τη θέση και το χρόνο σχηματισμού των ολιγομερών. Ένα αρκετά καλό πρότυπο μελέτης της μακροπρόθεσμης μνήμης έχει διαπιστωθεί στη μύγα των φρούτων. Η καταστολή δημιουργίας ολιγομερών που σχετίζονται με την μακροπρόθεσμη μνήμη (μέσω antisense RNAi έναντι της Tob), έχει ως αποτέλεσμα οι αρσενικές μύγες να μην μπορούν να αναγνωρίσουν τις θηλυκές, προτείνοντας τον θεμελιώδη ρόλο της Tob για τη σταθεροποίηση της μνήμης.

Η σταθεροποίηση της Tob μέσω φωσφορυλίωσης και αποφωσφορυλίωσης ρυθμίζει το σχηματισμό των ολιγομερών και επομένως τη δράση των CPEBs για τη δημιουργία της μακροπρόθεσμνης μνήμης. Αν και οι επιστήμονες θεωρούν πως υπάρχουν αρκετά ακόμα σημεία του μηχανισμού που χρειάζεται να διευκρινιστούν, εντούτοις με τον προσδιορισμό αυτού του σημαντικού ρυθμιστικού συστήματος, είναι πιθανόν στο άμεσο μέλλον να αποκωδικοποιηθεί μια πιο λεπτομερή κατανόηση της διατήρησης της μνήμης μετά τη διέγερση από διάφορα ερεθίσματα.

Η σχετική έρευνα δημοσιεύεται με τίτλο “Contribution of Orb2A Stability in Regulated Amyloid-Like Oligomerization of Drosophila Orb2” στο PLos Biology.