Hücrelerin bir ekleme adı verilen bir numarası vardır. Bir genin mesajını parçalara ayırabilir ve hangi parçaları saklayacaklarına karar verebilirler. Bu parçaları karıştırıp eşleştirerek, tek bir gen birçok farklı protein üretebilir, dokulara ve organlara gelişmek ve gelişmek için daha fazla seçenek sunar. Tüm dokular arasında, ekleme en çok beyinde yaygındır.

Genomik Düzenleme Merkezi’ndeki (CRG) araştırmacılar, böyle bir parçanın, sadece dokuz amino asit uzunluğunda bir “mikroekson”un DAAM1 proteinine yalnızca nöronlarda ve vücudun başka hiçbir yerinde yerleştirilmediğini keşfettiler. Mikroeksonun dahil edilmesi, hafıza fonksiyonuna kadar dalgalanan etkilerle sağlıklı nöronal gelişim için kritik öneme sahiptir. Bulgular Nature Communications’da yayınlandı.

DAAM1, hücrelerin şekillerini korumalarına ve hareketlerini sağlamalarına yardımcı olan bir protein üretir. Ekip farelerdeki dokuz harfli mikroeksonu sildiğinde, hayvanlar doğumda sağlıklıydı, ancak yetişkin beyin hücreleri, anıların öğrenilmesi ve geri kazanılması için önemli olduğu bilinen çıkıntılar olan olağan “öğrenme omurgalarının” yarısına sahipti.

Daha az diken, daha az yeni sinaptik bağlantı anlamına gelir ve öğrenme ve hatırlamanın altında yatan devreyi köreltir. Marelerle yapılan deneyler, mikroeksonun silinmesinin hayvanların bazı standart hafıza görevlerinde yaklaşık %40 daha az hatırlamasına neden olduğunu doğruladı.

“Nöronlar mikroskop altında neredeyse normal görünüyor, ancak iletişim kurma ve dolayısıyla bilgiyi işleme yetenekleri güçlü bir şekilde etkilendi. Nöronlar o kadar etkili bir şekilde köprüler kuramazlar ve haberciler işlerini yapamazlar,” diyor Dr. Genomik Düzenleme Merkezi’nde çalışmayı yürüten ve şu anda EMBL Barselona’da doktora sonrası araştırmacı olan Patryk Poliński.

Sorunu ayrıntılı olarak anlamak için ekip, fare nöronlarındaki dokuz amino asidin dışlanmasının neden olduğu aşırı aktif bir sinyal yolunu kimyasal olarak değiştirdi. Nöronal ateşleme ve hafıza performansının tümü kısmen geri kazanıldı.

Dr., “Çalışmamız, beynin anıları geri alma yeteneğinin sağ moleküler anahtar çevrildiğinde iyileşebileceğini kanıtlıyor” diyor. Mara Dierssen, çalışmanın ortak yazarı ve Genomik Düzenleme Merkezi’nde araştırmacı.

Bununla birlikte, çalışmanın yazarları, kullanılanlara benzer inhibitörler zaten insanlarda onaylanmış olmasına rağmen, bilişsel işlevi kurtarmanın bir tedavi değil, yalnızca ilke kanıtı olduğu konusunda uyarıyor.

Dr., “Büyük bir potansiyel gösteriyor, ancak insanlar hakkında konuşmak için çok erken,” diye uyarıyor. Poliński.

Mikroeksonun önemine dair daha fazla kanıt, evrimsel olarak ne kadar korunmuş olduğuna bakmaktan gelir. Çalışma, yüz milyonlarca yıl önce insanların atalarından ayrılan köpekbalıklarının da aynı diziyi taşıdığını buldu.

“Hem köpekbalıklarında hem de insanlarda aynı dokuz amino asit ortaya çıktığında, evrimin yaklaşık yarım milyar yıldır onunla uğraşmayı reddettiği kadar yararlı bir moleküler parçaya bakıyorsunuz. CRG’de çalışmayı yürüten ve şu anda CRG ve Universitat Pompeu Fabra arasında çifte bağlı bir araştırmacı olan çalışmanın ortak yazarı ICREA Araştırma Profesörü Manuel Irimia, “Bu koruma seviyesi bize bu mikroeksonun nöronların anıları tellemesine yardımcı olan kritik bir dişli olduğunu söylüyor” diyor.

Dr. tarafından yapılan önceki çalışmalar İrimia, otizm spektrum bozukluğu olan kişilerin beyinlerinde büyük, nörona özgü bir mikroekson kümesinin sistematik olarak atlandığını göstermiştir. İnsan beyni 300’den fazla mikroekson içerir ve sadece bir avuç ayrıntılı olarak incelenmiştir. Yazarlar, mikroeksonları içeren gizli ekleme hatalarının çok çeşitli öğrenme güçlüğü, otizm spektrumu koşulları ve diğer nörogelişimsel koşulların altında olabileceğinden şüpheleniyorlar.

Ekip şu anda insan veritabanlarını DAAM1 mikroeksonunu silmiş olabilecek ve öğrenme bozukluklarıyla çakışabilecek nadir varyantlar için tarıyor. Buna paralel olarak, kalan birçok mikroeksondan hangisinin bilişi benzer şekilde ince ayar yapabileceğini ortaya çıkarmak için başka deneyler devam ediyor.

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsiniz.