DNA, który skacze po naszych mózgach
advertisement
DNA, który skacze po naszych mózgach Mózg i sposób jego funkcjonowania są w nauce wciąż terytorium niezbadanym. Mimo, że poczyniliśmy ogromne postępy w rozumieniu procesów myślowych, wciąż nie potrafimy wytłumaczyć choćby mechanizmu, w jaki organiczne neurony tworzą pamięć, ani w jaki sposób na poziomie komórek nerwowych się uczymy. Okazuje się, że nawet genom neuronów się zmienia, prawdopodobnie po to, by zindywidualizować procesy myślowe i zwiększyć plastyczność umysłu! Retrotranspozycja to zdumiewający proces powielania się i „przeskakiwania” pewnych elementów DNA w inne miejsce genomu. Proces jest na tyle niewiarygodny, że jego odkrywczyni, Barbara McClintock miała problemy z przekonaniem świata o jego istnieniu. W końcu przekonano się, że pełni on wiele ważnych funkcji (między innymi generując zmienność organizmów), z tego powodu odkrycie badaczki zostało w końcu docenione i nagrodzone Noblem w roku 1983. 30 października 2011 roku naukowcy z Edynburga dołożyli własną cegiełkę do wiedzy o retrotranspozonach, odkrywając nieznane dotychczas oddziaływanie mobilnych elementów genomu w obrębie komórek mózgu. Badacze z Roslin Institute technikami głębokiego sekwencjonowania zanalizowali post mortem mózgi trzech osób, u których nigdy nie stwierdzono chorób neurologicznych ani zmian w obrębie struktury tkanki mózgowej. Skupili się oni na dwóch obszarach funkcjonalnych: jądrach ogoniastych i hipokampie, w których odkryli ogromne różnice w ilości insercji retrotranspozonowych zarówno pomiędzy badanymi osobami, jak i pomiędzy tymi dwoma obszarami mózgu u każdej z nich: w sumie opisali prawie 25000 różnic o charakterze transpozycji. Głównymi elementami ruchomymi aktywnymi w mózgu były L1 i Alu, należące do dużych rodzin transpozonów (odpowiednio 7000 i 14000 insercji w grupie badanej). Transpozony najczęściej „wklejały się” w aktywne transkrypcyjnie rejony genomu komórek w mózgu, a więc w geny regulujące wydzielanie i wychwyt neurotransmiterów, geny czynników transkrypcyjnych, oraz w obszary regulujące odpowiedź na neurotransmitery (ich zaburzenia powodują wiele chorób psychiatrycznych i neurologicznych) i geny supresorowe (których uszkodzenie prowadzi często do guzów mózgu). Co jednak najbardziej zaskoczyło naukowców to fakt, że istnieją różnice w intensywności retrotranspozycji pomiędzy hipokampem a jądrami ogoniastymi: w tym pierwszym, odpowiedzialnym za pamięć i uczenie się, proces był o wiele bardziej nasilony. Można więc przypuszczać, że insercje elementów ruchomych są procesem fizjologicznym, mającym wpływ na proces zapamiętywania. Jak dotąd jest to pierwsza teza dotycząca wpływu mechanizmów tego typu na plastyczność naszych umysłów. Badacze szkoccy planują eksperyment poszerzyć o kolejne próbki, które pomogą im potwierdzić to przypuszczenie. Szerzej zakrojone badania pozwolą na ocenę wpływu retrotranspozycji na zapadalność na choroby neurologiczne i nowotwory mózgu, dadzą także odpowiedź na pytanie, czy to właśnie „skaczące DNA” jest odpowiedzialne za wyjątkowość umysłu każdego z nas. Skoro bowiem w każdym neuronie retrotranspozycja przebiega inaczej, każdy neuron jest inny i każdy w inny sposób oddziałuje z resztą w obrębie jednego mózgu, tworząc niepowtarzalny układ myśli i uczuć, który sprawia że jesteśmy sobą a nie kimś innym. Marzena Pieronkiewicz Źródło: Scientific American. W ciągu życia w różnych obszarach naszych mózgów zachodzą retrotranspozycje, które zmieniają funkcje neuronów Data publikacji: 08.11.2011r.
