Memoria noastră se datorează unui virus

O proteină care joacă un rol în cunoașterea și formarea memoriei pe termen lung arată și se comportă ca o proteină virală pe care agenții patogeni o utilizează pentru a infecta o celulă gazdă. Din întâmplare de la viruși cu sute de milioane de ani în urmă, am obținut baza capacității noastre de a dobândi cunoștințe, scrie un studiu realizat de Cell.

Descoperirea, că proteinele virale asigură mecanismul de bază al comunicării evolutive a creierului între creier, ne schimbă percepția despre formarea memoriei de asemenea, a declarat neurologul Jason Shepherd, ultimul autor al unui studiu publicat în revista Cell (The Neuronal Gene Arc Encodes on Resurpose Retrotransposon Gag Protein that Mediaers Intercellular mRNA Transfer). Shepherd a suspectat pentru prima dată, în urmă cu 15 ani, că proteina Arc creier pe care o studia ar putea avea o origine specială atunci când a observat că proteina era organizată în structuri asemănătoare capsidelor, cum ar fi virusul imunodeficienței umane, HIV.

Lucrările anterioare au arătat că șoarecii experimentali knock-out care nu au gena Arc uită ceea ce au învățat cu 24 de ore mai devreme, nu au plasticitate în creier și nu au o perioadă de fereastră în care să fie ușor de nou. cunoștințe și abilități. Cu toate acestea, spune Shepherd, oamenii de știință nu s-a suspectat niciodată că mecanismul responsabil de dobândirea cunoștințelor se bazează pe o origine străină.

După ce au descoperit dispunerea proteinelor Arc într-o structură asemănătoare capsidelor, Shepherd și colegii săi au analizat, de asemenea, secvențele genetice care codifică proteinele și s-a dovedit că codul genetic al Arcului este, de asemenea, foarte asemănător cu gena proteinelor capsidei virale. Neurologii s-au uitat apoi dacă comportamentul proteinelor care seamănă cu proteinele virale este similar cu cel al proteinelor virale.

În primul rând, s-a demonstrat că atunci când sunt prezente mai multe proteine Arc, acestea încapsulează propriul lor material genetic, în acest caz molecula de ARNm necesară pentru formarea lor și, în al doilea rând, dacă aceste structuri asemănătoare capsidelor sunt transferate în cultura neuronilor de șoarece își transmit materialul genetic. Ulterior, neuronii „infectați” emit structuri compuse din proteine Arc și ARNm, la fel cum celulele infectate cu viruși emit particule de virus, iar aceste structuri asemănătoare capsidelor sunt preluate de alți neuroni. Potrivit cercetătorilor, toate acestea reprezintă o nouă formă de comunicare între neuroni, întrucât Arc este capabil să medieze transportul ARN-ului între celule.

Acesta este un nou tip de comunicare între neuroni Este posibil să se fi întâmplat din întâmplare în urmă cu 350 - 400 de milioane de ani, când strămoșul retrovirusurilor a introdus material genetic în animalele cu patru picioare care populau atunci Pământul. Mai mult, procesul de utilizare a structurilor existente într-un scop nou poate să fi fost repetat de mai multe ori, deoarece de ex. retrotranspozonul, a cărui încorporare a permis neuronilor responsabili de coordonarea mișcării muștelor să comunice cu celulele musculare, a apărut 150 de milioane de ani mai târziu.