关于记忆的NEAT发现

工业科技资讯 2019-07-04 21:43:56 145

你可以称之为一个整洁的发现。

阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员发现,一种名为NEAT1的组织特异性非编码RNA在记忆形成中具有重要的,以前未描述的作用。研究结果发表在7月2日发表于Science Signaling的论文中

我们早就知道DNA包含指令 - 或代码 - 为细胞提供构建和维持生物体所需的遗传信息,就像字母表中的字母是用来制作单词的代码一样。RNA是以蛋白质形式将代码传递给单个细胞的信使。然而,也存在非编码RNA,其确实携带对细胞的指令而不编码蛋白质,并且其作用 - 如果有的话 - 一直很难理解。最近,科学已经认识到非编码RNA可能比最初认为的更重要。

“NEAT1是一种在大脑海马区发现的组织特异性非编码RNA。这个大脑区域与学习和记忆最相关,”Farah Lubin博士说,他是神经生物学系副教授,该研究的主要研究者。“虽然它与身体其他部位的癌症有关,但我们发现,在海马中,NEAT1似乎调节记忆的形成。”

Lubin说,当NEAT1开启或活动时,我们也不会学习。但是当提供外部学习经验时,它会关闭,让大脑从外部刺激中学习。她用汽车比喻。引擎可能正在运行; 但是当制动器打开时,汽车不会移动。你必须脱掉制动器并撞上汽油才能使汽车行驶。

“NEAT1就是制动器:当它开启时,我们不会学习,至少不会像我们那样学习它,”鲁宾说。“在较年轻的大脑中,当出现促进学习的刺激时,NEAT1会关闭。由于衰老的一个标志是记忆力下降,我们想知道NEAT1是否与这种下降有牵连。”

Lubin说,NEAT1作用的基因之一是c-FOS,这是记忆形成所必需的。在老化的大脑中,NEAT1比较年轻的大脑更多,干扰c-FOS的表观遗传调节,这会破坏其记忆功能。

在小鼠模型中使用siRNA技术,Lubin的团队能够关闭老年小鼠的NEAT1。当NEAT1关闭时,小鼠表现出正常的学习和记忆能力。

下一步是使用CRISPR / dCas9基因激活技术改变年轻小鼠中NEAT1的水平。在较年轻的小鼠中促进NEAT1的存在导致他们学习和记忆的能力下降。

“在老年动物中关闭NEAT1会增加记忆力,而在年轻动物中增加NEAT1会减少记忆力,”鲁宾说。“这给了我们非常有力的证据,证明NEAT1及其对c-FOS表观遗传控制的影响是记忆形成的关键之一。这些都是重要发现,因为我们不仅发现了一种新的表观遗传启动子和调节因子,我们发现了NEAT1非编码RNA的新作用。这为更多研究其他非编码RNA的潜在作用奠定了基础。“

Lubin表示,进一步的研究还应该研究使用相同的CRISPR / dCas9技术最终防止老年人NEAT1过度表达以帮助促进记忆形成的潜力。目标是找到增加记忆力的方法,如老化或记忆缺陷的情况,如阿尔茨海默病或其他痴呆症。

该研究由美国国立卫生研究院之一的国家心理健康研究所资助。这项研究的共同作者是细胞,发育和综合生物学系的Anderson A. Butler; 来自UAB本科神经科学计划的Daniel R. Johnston和Simranjit Kaur。