Nervenzellen speichern und übertragen Informationen über die speziellen Kontaktsites, die Synapsen genannt werden. Synapsen spielen auch eine Rolle, wenn sie bestimmen, an was wir uns erinnern und was wir vergessen. Wenn wir, lernen, ändern die Zelle und die Funktionseigenschaften dieser Kontaktsites. Wissenschaftler nur fangen jetzt an, die molekularen Prozesse zu verstehen, die diese Änderung verursachen.
Die Forscher, die von Michael Kiebler am Max Planck Institute für EntwicklungsBiologie in Tübingen geführt werden (jetzt in der Mitte für Gehirn-Forschung, Universität von Wien) haben ein Protein gekennzeichnet, das für die Pflege von Synapsen wesentlich ist: wenn das Protein Staufen2 in eine Nervenzelle gelöscht wird, verliert die Zelle einen großen Teil seiner Synapsen. Außerdem wird das Signalisieren an den restlichen Kontaktsites beträchtlich beeinträchtigt. Staufen-Proteine werden in den Transport von molekularen Lichtpausen (mRNAs) zu den spezifischen Einbauorten in einer Zelle miteinbezogen. Die Störung in der Zelle und in der Funktion von Synapsen ohne Protein Staufen2 schlägt vor, dass mRNA-Transport zu den Synapsen zu ihrer Pflege und zur Speicherung des Speichers entscheidend ist (Zapfen der Zellbiologie, Am 17. Januar 2006).
Nervenzellen empfangen Signale von anderen Nervenzellen über Dendriten, die sich heraus wie die Zweige eines Baums verzweigen. Das Zellegehäuse erhält ankommende Informationen und überträgt sie weiter durch den Neurit, eine lange Projektion von der Zelle. Nervenzellen nehmen Kontakt mit einander an hoch spezialisierten Einbauorten bekannt als Synapsen auf. Dort werden Informationen nicht nur passiv übertragen. Synapsen können, abhängig von Input, Änderung und auf diese Art neuen Speicher zu speichern.
Eine Synapse hat zwei Teile: ein entsteht vom Neurit der sendenden Zelle, die andere, von einem Dendriten der empfangenden Zelle (sehen Sie Bild 1). Beide Teile enthalten ein spezielles Set von den Molekülen, das sie offenbar vom Rest der Zelle unterscheidet. Außerdem können diese Kontaktsites Zelle und Eigenschaften mit Eingangssignalen ändern. In den Dendriten können diese Änderungen nur geschehen, wenn bestimmte Proteine an der Synapse produziert werden. Eine Voraussetzung für Proteinsynthese ist jedoch, dass die mRNAs, welche die „Lichtpause“ des Proteins tragen wirklich, in der Synapse ankommen. Die mRNAs müssen durch spezielle RNS-bindene Proteine erkannt werden und zu den Synapsen transportiert werden, die in einigen Fällen ein beträchtlicher Abstand vom Zellgehäuse sind. Protein Staufen2 wird in diesen Transportprozeß miteinbezogen.