Les chercheurs décrivent le mécanisme nouveau cette modification épigénétique de tiges au contrôle de translation

La compréhension comment les souvenirs forment et sont recherchés ont des applications aux troubles psychiatriques, neurologiques et neurodegenerative, et peut être utile d'atténuer des souvenirs maladaptive dans les troubles psychiatriques.

Deux découvertes grandes ont été vues dans le reconsolidation de mémoire, qui est la recherche et le renforcement d'une mémoire récente. La première conclusion grande est que, pendant le reconsolidation de mémoire, des changements de contrôle de translation - ; le procédé de former les protéines neuves des gènes activés - ; produisez-vous dans les régions du cerveau liées à la formation de mémoire. La deuxième conclusion grande est que les mécanismes épigénétiques - ; modifications moléculaires variées connues pour modifier l'activité des gènes sans changer leur séquence d'ADN - ; soyez également d'une certaine manière activement impliqué pendant le reconsolidation de mémoire ou le renforcement.

Maintenant, les chercheurs à l'université de l'Alabama à Birmingham ont décrit un mécanisme nouveau cette modification épigénétique de tiges au contrôle de translation. Dans le tourillon de la neurologie, ils enregistrent comment plusieurs changements épigénétiques particuliers du hippocampe du cerveau de rat règlent le règlement en aval de la traduction dans des neurones de cerveau pendant le reconsolidation de mémoire de crainte, agissant par un gène Pten appelé. L'objectif en aval affecté par des changements des taux d'enzymes de PTEN est la voie d'AKT-mTOR, une des voies principales de contrôle de traduction impliquées dans le reconsolidation de mémoire. PTEN a été déjà connu pour être un inhibiteur efficace d'AKT-mTOR, mais n'a pas été précédemment lié au contrôle épigénétique de la mémoire.

« Ces découvertes pourraient être critiques dans la demande de règlement des troubles de la mémoire, tels que le Trouble de stress goujon-traumatique, » a dit Farah D. Lubin, Ph.D., professeur agrégé dans le service d'UAB de la neurobiologie. « PTSD vraisemblablement est provoqué par le manque d'extinction d'une mémoire de crainte. La modification de cette mémoire pendant le procédé de reconsolidation a pu aider en rassociant la mémoire à un contexte moins traumatique. »

La fusion de mémoire est le procédé qui stabilise une mémoire après qu'elle soit d'abord acquise dans le cerveau. Le reconsolidation de mémoire se produit quand cette mémoire est recherchée, et la mémoire peut être modifiée ou renforcée.

Dans l'étude aboutie par Lubin, les chercheurs ont constaté que la recherche d'une mémoire contextuelle de crainte chez les rats a brièvement augmenté des niveaux de l'enzyme EZH2, une enzyme connue pour ajouter les groupes méthyliques aux histones. Les histones sont des protéines qui aident à empaqueter et la commande ADN dans le chromosome, et elles jouent également un rôle dans le règlement épigénétique de gène. Avec l'EZH2 accru, les chercheurs trouvés ont augmenté la méthylation du H3 d'histone, particulièrement l'ajout de trois groupes méthyliques à l'acide aminé de la lysine 27 du H3 d'histone. Que le trimethylation de l'histone par EZH2, connu sous le nom de H3K27me3, a marqué avec les niveaux diminués de l'enzyme de PTEN.

L'inspection du codage d'ADN pour le gène de Pten montré a augmenté des niveaux de la limite H3K27me3 à l'ADN, ainsi que la méthylation d'ADN, en travers du promoteur et des régions codantes du gène de Pten. La méthylation d'ADN est une autre forme de contrôle épigénétique, et la modification épigénétique d'histone et la modification épigénétique d'ADN ont indiqué l'amortissement transcriptionnel du gène de Pten.

Les chercheurs d'UAB ensuite avaient l'habitude le petit ARN de intervention, ou le siRNA, pour démanteler des gènes. Par la précipitation expérimente, ils ont prouvé que les niveaux de H3K27me3 et de PTEN semblent régler directement la voie d'AKT-mTOR.

Précipitation du gène pour l'enzyme de la méthyltransférase H3K27me3, Ezh2, dans le hippocampe, qui est la mémoire consolidant la région du cerveau, les diminutions évitées de PTEN et l'activation d'AKT-mTOR pendant le reconsolidation de mémoire. Mais quand les gènes d'Ezh2 et de Pten ont été démantelés en même temps, la voie d'AKT-mTOR a été activée.

« Dans la présente étude, nous avons constaté que H3K27me3 a réglé la répression de Pten nécessaire pour la phosphorylation de mTOR pendant le reconsolidation de mémoire, » Lubin avons dit. « Comme résultat, nous avons recensé une voie épigénétique nouvelle critique pour le règlement des mécanismes de contrôle de translation pendant le reconsolidation de mémoire. »