Исследование, опубликованное в журнале Neuron, выявило более 750 генов, участвующих в долговременной памяти, в том числе многие из них, которые не были обнаружены ранее и которые могут служить целями для будущих исследований, сказала старший автор Колин Мерфи, доцент. молекулярной биологии и Институтом интегративной геномики Льюиса-Сиглера при Принстонском университете.«Мы хотим знать, есть ли способы расширить память?» — сказал Мерфи. «И в конце концов, мы хотели бы спросить, существуют ли соединения, которые могут поддерживать память с возрастом?»Недавно выявленные гены «включаются» молекулой, известной как CREB (белок, связывающий элемент цАМФ), фактором, который, как известно, необходим для долговременной памяти у многих организмов, включая червей и мышей.«Существует довольно прямая связь между CREB и долговременной памятью, — сказал Мерфи, — и многие организмы теряют CREB с возрастом».
Изучая гены, активируемые CREB, участвующие в долговременной памяти, исследователи надеются лучше понять, почему некоторые организмы теряют долговременную память с возрастом.Чтобы идентифицировать гены, исследователи сначала внушили червям долговременную память, научив их связывать время приема пищи с запахом ириски.
Дрессированные черви смогли запомнить, что запах ириски означает обед в течение примерно 16 часов, что для червя является значительным периодом времени.Затем исследователи просканировали геномы как обученных, так и необученных червей в поисках генов, включенных CREB.Исследователи обнаружили 757 генов, активируемых CREB, у червей, обученных долговременной памяти, и показали, что эти гены включаются в основном в червячных клетках, называемых интернейронами AIM.
Они также обнаружили гены, активируемые CREB, у необученных червей, но эти гены не были включены в интернейронах AIM и не участвовали в долговременной памяти. CREB включает гены, участвующие в других биологических функциях, таких как рост, иммунный ответ и метаболизм. У червя исследователи отметили отдельные гены, не связанные с памятью (или «базальные»), в дополнение к генам, связанным с памятью.
По словам Мерфи, следующий шаг — выяснить, что делают эти недавно обнаруженные гены долговременной памяти, когда они активируются CREB. Например, активированные гены могут укреплять связи между нейронами.
По словам Мерфи, черви — идеальная система для изучения этого вопроса. У червя Caenorhabditis elegans всего 302 нейрона, тогда как мозг типичного млекопитающего содержит миллиарды клеток.
«Черви используют тот же молекулярный механизм, который высшие организмы, включая млекопитающих, используют для поддержания долговременной памяти», — сказал Мерфи. «Мы надеемся, что другие исследователи воспользуются нашим списком и изучат гены, чтобы увидеть, важны ли они для более сложных организмов».Мерфи сказал, что будущая работа будет включать изучение роли CREB в долговременной памяти, а также в воспроизводстве червей по мере их старения.