Ученые-исследователи института Скриппса (TSRI) определили новые аспекты, которые играют важнейшую роль в обработке информации в мозге. Работа также дает представление о том, как дисбаланс мозговых проводящих путей может способствовать развитию когнитивных нарушений у человека.
В исследовании, опубликованном в журнале Cell, основной уклон делался на белок HDAC4, который принимает участие в генной регуляции связей между нейронами.
«Мы обнаружили, что HDAC4 подавляет определенные гены, и их функции передаются другим активным генам, что образует некий замкнутый цикл», - пояснил глава исследования доцент TSRI Антон Максимов.
Поиск недостающих частей
Нейроны могут обмениваться информацией только благодаря синапсам, которые невероятно сложны по структуре и состоят из сотен генов. Максимов занимается решением таких вопросов, как определение способа формирования и регуляции синапсов. Например, большинство генов неактивны в мозге эмбриона, потому что синапсы не обрабатывают прямые сенсорные сигналы из внешнего мира. Ассистент Максимова Ричард Сандо и непосредственно сам автор определили, что в подавлении генов участвует белок HDAC4.
Связь с редкими болезнями
Во время эксперимента, проводимого на мышах, перед командой встала проблема: HDAC4 защищает нейроны от запрограммированной гибели (апоптоза), так что полная деактивация этого гена может привести к нейродегенерации. Чтобы решить эту проблему, ученым пришлось вырастить мышей с видоизмененным белком HDAC4.
В дальнейшем исследователей ждал еще одни сюрприз: нарушение функции HDAC4 являлось причиной многих умственных заболеваний у человека.
Большая часть работы в этом направлении была проведена в исследовательском центре Dorris Neuroscience Center при институте TSRI. «Именно здесь мы смогли реализовать все задуманные планы», - сказал Максимов. "Было бы невероятно трудно достичь каких либо успехов без постоянной поддержки команды нейробиологов и просто хороших специалистов во главе с замечательным ученым Еленой Доррис».
