Происходящий в нейронах синтез белков, необходимый для формирования памяти, контролируются с помощью микроРНК, установили нейробиологи из Медицинской Школы Университета Джона Хопкинса. Их статью публикует журнал Cell.

Исследователи обрабатывали выращенные на чашках нейроны необходимым для формирования памяти гормоном BDNF (нейротропный фактор мозга) и смотрели на процессы, происходящие при этом в клетках. Для этого они синтезировали в клетках флюоресцентный краситель, который заставлял светиться скопления микроРНК (относительно недавно открытый класс рибонуклеиновых кислот, которые связываются с матричными РНК и и не дают синтезировать с них белки).

Это позволило исследователям наблюдать происходящие в нейронах при запоминании процессы с помощью обычного микроскопа.

Оказалось, что в обработанных гормоном нейронах существенно увеличивается число светящихся скоплений, что ведет к увеличению количества микроРНК и, следовательно, блокированию синтеза большей части белков. Однако синтез других, специфических для запоминания, белков как раз необходим для формирования памяти и сильно увеличивается при обработке BDNF.

Исследователи установили, что такое переключение белок-синтезирующего аппарата в “режим записи” контролируется как раз теми изменениями, которые происходят с микроРНК.

Было обнаружено, что те микроРНК, число которых возрастает во время запоминания, и скопления которых видны в микроскоп, контролируют белки, не участвующие в формировании памяти и синтез которых необходимо остановить. Молекулы же другого подкласса микроРНК (let-7) исчезают и, следовательно, перестают блокировать синтез белков памяти.

Если генетически изменить нейроны так, чтобы они не могли снижать количество микроРНК этого подкласса, они станут неспособны запоминать информацию.

МикроРНК были обнаружены группой исследователей во главе с Виктором Амбросом в 1993 году во время изучения развития круглых червей C. elegans. Эти исследования привели в дальнейшем к открытию огромного числа процессов, контролируемых малыми РНК разных классов – от противовирусной защиты до эмбрионального развития и работы мозга. За открытие класса малых интерферирующих РНК (siRNA) 2006 году Эндрю Файер и Крейг Мелло получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины.