Neurony lámou svoji DNA, aby mohly ukládat vzpomínky

https://flic.kr/p/8JrwRv

Vzhledem k tomu, jak moc je DNA důležitá, by bylo logické očekávat, že jakékoliv poškození této molekuly je nechtěné a může mít závažné důsledky. Víme přece, že rakovina může být způsobena mutacemi, které mohou vzniknout právě z takového poškození DNA. Nová překvapující studie však tento pohled otáčí vzhůru nohama. Zjistilo se díky ní, že neurony v mozku mění svojí DNA proto, abychom se mohli učit nové věci a ukládat vzpomínky.

Ačkoliv to může znít nepřirozeně, ukazuje se, že poškození je nezbytné k tomu, aby došlo k expresi určité skupiny genů, označovaných jako geny časné reakce. Tyto geny regulují rozličné procesy, které jsou zásadní v procesu tvorby dlouhotrvajících vzpomínek. Chyby v DNA jsou velmi rychle opraveny příslušnými systémy. Tato schopnost opravy je však snížená ve stáří. To by právě ve vyšším věku mohlo vést k nahromadění chyb, které by mohly mít za následek degeneraci našich neuronů.

Toto zjištění je podpořeno experimentem na myších. Zjistilo se, že v mozku myši, u které se rozvinula Alzheimerova demence, byla nastřádána řada poškození ještě předtím, než se Alzheimerova demence vůbec projevila. Tato poškození, které postihla obě dvě vlákna DNA, byla zejména pozorována v částech mozku zodpovědných za učení a paměť – tedy v hippocampu.

Vědci tyto závěry potvrdili i na izolovaných neuronech in vitro. Aplikovali na ně látku, která posílila spojení mezi sousedními neurony v oblasti synapsí. Toto spojení obvykle zesiluje při učení se novým informacím. Vědci tak vlastně imitovali učení. Velmi rychle zpozorovali, že následně došlo ke zvýšené expresi genů časné reakce, zároveň však i došlo k poškození DNA, která podle všeho s touto expresí úzce souvisí.

Tato zjištění mají velký význam z toho důvodu, že poruchy učení a paměti ve stáří mohou být spojeny se sníženou expresí příslušných genů. Se vzrůstajícím věkem také dochází k oslabení systému opravujícího DNA. Bude však třeba dalších výzkumů, aby mohly přesně popsány konkrétní procesy.

Zdroj: IFL Science