神经塑性取决于这种长的非划分RNA从核与突触的旅程

神经塑性取决于这种长的非划分RNA从核与突触的旅程
突触激活促进信号级联,导致长度非致RNA的表达,ADeptr。它很快沿着树突延伸到突触,其中它作用于参与重塑的蛋白质。信贷:佛罗里达州木星斯皮特斯皮特研究的耶恩纳·韦菲尔德和宜宾赵·斯皮特研究。

制作回忆涉及比见朋友或拍照。大脑不断适应新信息,并通过在名为突触的神经元之间的连接来存储记忆。神经元如何达到这种伸出的臂状的树突,与其他神经元通信 - 需要基因,信号分子,细胞支架和蛋白质建筑机械的芭蕾圈。

斯克里普斯研究所(Scripps Research)和马克斯·普朗克佛罗里达神经科学研究所(Max Planck Florida Institute for Neuroscience)的科学家们进行的一项新研究发现,一种名为ADEPTR的长非编码RNA在信号分子中起着核心作用。

通过使用各种技术,包括共聚焦和双光子显微镜,他们跟踪了aptr的移动,观察它在神经元刺激下形成、移动、在突触聚集和激活其他蛋白质的过程。

它的前往脑细胞的旅程是由沿着树突式微管脚手架倾斜的细胞载体来实现的。被称为Kinesin Motor,它将ADeptr存放在Synapse结附近,在那里激活其他蛋白质。

该团队还发现,如果ADEPTR是沉默的,则在刺激期间不会形成新的突触。

该研究,“活性调节LNCRNA ADeptr的突触靶向通过定位Dendrites的SPTN1和ANKB中的结构可塑性,”4月16日在线公布科学的进步。

这项研究的牵头作者表示,由于它们在细胞中的作用尚未完全表明,因此尚未被描述为“基因组暗物质”,因为它们在细胞中尚未完全表征,特别是在神经元中。Puthanveettil的团队发现,他们在神经可塑性 - 神经元如何适应和改变经验中发挥信号作用。

Puthanveettil说:“在这里,我们报告了一种新转录的长非编码RNA的活性依赖的树突状靶向调节突触功能,并描述了其潜在机制。”“这些研究为突触中的长链非编码rna的功能带来了新的见解。”

第一个作者是普发赛德州的研究生Eddie Grinman。

长度非编码RNA是超过200个核苷酸的RNA的类型,并且不会被翻译成蛋白质。在我们的细胞中有数千种这些长的非划分RNA,但在大多数情况下,它们的功能尚不清楚。众所周知的是,通常,它们倾向于保持在细胞核内。一些调节基因的转录。

“令人惊讶的是,看到长期的非编码的RNA从核心移动到突触所以迅速而强大地移动,”格林曼说。

海马体是大脑中存放学习、记忆和情感的部分。研究小组用老鼠的海马神经元刺激与学习相关信号的药理学激活剂。通过分子和高分辨率成像技术,他们发现ADEPTR长非编码RNA被快速表达并运输到细胞的外臂。在那里,ADEPTR分子与在突触结构组织中起作用的蛋白质相互作用,这些蛋白质被称为spectrin 1和锚蛋白B。

他们发现,如果暴露在抑制性神经递质GABA中,ADEPTR就会被下调。

“这些发现增加了突触调制和可塑性的另一层复杂性,”Puthanveettil说。“突触定位的长链非编码RNA是适应神经元功能的重要调节器。”

前进,该团队打算继续表征刺激如何影响神经元可塑性。此外,作者希望了解有关ADeptr在体内的作用。

Grinman说:“了解在活的有机体中,aptr在形成新记忆中扮演什么角色将会很有趣。”

这项工作揭示了学习和记忆最基本的过程之一,适应改变信息和情况。

“神经可塑性使我们能够学习,对刺激做出反应,并建立长期记忆,”Puthanveettil说。“对于这个极其复杂的基本生物过程,我们还有很多需要了解的地方。”


进一步探索

新发现的长期无量子RNA在脑生长和信号中发挥着关键作用

更多信息:Eddie Grinman等,LNCRNA ADeptr的活动调节突触靶向通过在树突中定位SPTN1和ANKB来介导结构可塑性,科学的进步(2021)。DOI:10.1126 / sciadv.abf0605
期刊信息: 科学的进步

引用神经可塑性依赖于这种长非编码RNA从细胞核到突触的旅程(2021年4月16日)
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