¿Cómo recuerda lo que sucedió hoy en las semanas y meses siguientes? Investigadores del Instituto Stowers de Investigación Médica han respondido una parte de esa pregunta en un estudio reciente.
"Una forma sencilla de pensar en nuestros hallazgos es que cada experiencia deja un sello en el cerebro", dice Kausik Si, PhD, quien dirigió el estudio. "Hemos tratado de abordar de qué podría hacerse un sello de ese tipo y quéexactamente puede estar haciendo "
Si y sus colegas realizaron un examen detallado de Orb2, una proteína previamente implicada en la formación de memoria a largo plazo en moscas de la fruta, en diferentes etapas de la memoria. Una característica clave de Orb2 es su capacidad similar a la de un prión para transformarse de un estado físico aotro y formar grupos, o agregados, bajo ciertas condiciones.
Utilizando herramientas que permiten la inactivación rápida y reversible de la proteína Orb2 en las neuronas, los investigadores descubrieron que Orb2 puede actuar como un sustrato físico para codificar la memoria y servir como una firma molecular para la memoria a largo plazo. También descubrieron que una chaperona de la familia DnaJ, JJJ2, ayuda a la agregación de Orb2 y mejora la formación de la memoria a largo plazo.
Los hallazgos se publicaron en la edición del 5 de diciembre de 2016 de Biología actual y se basa en hallazgos anteriores del Si Lab que explican las bases moleculares para el establecimiento de una traza de memoria.
"Uso Drosophila como organismo modelo para estudiar la memoria, pudimos explotar dos tipos diferentes de recuerdos ", explica Liying Li, primer autor del artículo e investigador predoctoral que está completando los requisitos de investigación para el Programa de Posgrado en Fisiología Molecular e Integrativa enel Centro Médico de la Universidad de Kansas en el Si Lab.
Primero, los investigadores realizaron un experimento de memoria de supresión del cortejo masculino, que mide la capacidad de una mosca de la fruta macho para aprender y retener la memoria del interés de una mosca de la fruta femenina en su cortejo. En el segundo tipo de experimento, los investigadores midieron la capacidad de una mosca de la frutaasociar uno de los dos olores con una fuente de alimento.
En estos dos tipos de recuerdos, los investigadores encontraron tres formas en que Orb2 parece controlar la dinámica de la memoria. Primero, una vez que se forma la memoria, puede inactivarse temporalmente y recuperarse de una manera dependiente de Orb2. Segundo, la facilitación deLa agregación de Orb2 por la proteína chaperona JJJ2 mejora la capacidad de las moscas de la fruta para formar una memoria duradera. Finalmente, la cantidad de Orb2 agregado predice cuán estable es la memoria. Juntos, estos hallazgos sugieren que Orb2 es un componente de un rastro bioquímico para la memoriay puede ayudarnos a comprender qué conduce a la pérdida de memoria.
"Nuestros resultados proporcionan evidencia de que las proteínas similares a los priones juegan un papel positivo en la formación y retención de la memoria", dice Li. "Nuestro trabajo podría explicar cómo los agregados de proteínas funcionales o buenos difieren de los agregados tóxicos. Esto podría ayudarnos potencialmenteencontrar formas de regular o controlar los priones formadores de enfermedades "
Otros contribuyentes de Stowers incluyen Consuelo Pérez Sánchez, Brian D. Slaughter, Ph.D., Yubai Zhao, Mohammed Repon Khan, Ph.D., Jay R. Unruh, Ph.D. y Boris Rubinstein, Ph.D.
Este trabajo fue apoyado por el Instituto Stowers de Investigación Médica y el Instituto Nacional de Salud Mental de los Institutos Nacionales de Salud R01MH101440-01A1. El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente las opiniones oficiales delos NIH
Resumen laico de hallazgos
¿Qué subyace en la creación de una memoria? Usando herramientas moleculares para manipular una proteína similar a un prión en las moscas de la fruta, los investigadores del Instituto Stowers de Investigación Médica han descubierto evidencia de cambios moleculares específicos necesarios para la formación, almacenamiento y recuperación de recuerdos.
En un estudio publicado en Biología actual , Liying Li, Kausik Si, Ph.D. y sus colegas informan que la proteína Orb2 parece ser parte de un sello de memoria en el cerebro producido por una experiencia particular. Los investigadores también descubrieron que otra proteína, JJJ2, ayuda a Orb2en la formación de la memoria a largo plazo. Este trabajo proporciona información sobre cómo se crean y retienen los recuerdos en el cerebro de la mosca de la fruta. Los seres humanos tienen una proteína equivalente a Orb2 llamada CPEB, que sugiere mecanismos similares que pueden estar involucrados en la memoria humana.
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Materiales proporcionado por Instituto Stowers de Investigación Médica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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