کشف مولکول‌های جاودانه در مغز

دانشمندان علوم اعصاب دانشگاه FAU اخیرا کشف کرده‌اند که یک سری بلوک‌های ساختمانی خاص در سلول‌های عصبی وجود دارند که جاودان هستند.

به گزارش تکناک، اخیرا دانشمندان علوم اعصاب دانشگاه FAU به همراه محققان آلمانی، اتریشی و امریکایی نشان داده‌اند که برخی از مولکول‌های RNA در سلول‌های عصبی مغز تا پایان عمر بدون نیاز تجدید ماندگاری، دوام می‌آورند. RNAها عموماً مولکول‌هایی با عمر کوتاه هستند که به‌طور مداوم برای سازگاری با شرایط محیطی بازسازی می‌شوند.

این گروه تحقیقاتی امیدوار است با یافته‌های خود که اکنون در مجله Science منتشر شده است، روند پیچیده پیری مغز را رمزگشایی کند و درک بهتری از بیماری‌های عصبی مرتبط به دست آورد.

اکثر سلول‌های بدن انسان به‌طور منظم تجدید می‌شوند و در نتیجه، حیات خود را حفظ می‌کنند. با این حال استثنائاتی وجود دارد. قلب، لوزالمعده و مغز از سلول‌هایی تشکیل شده‌اند که در تمام طول عمر تجدید نمی‌شوند و با این حال هنوز باید در حالت کارکرد کامل باقی بمانند. یکی از محققان این مطالعه به نام پروفسور توموهیسا تودا می‌گوید: وجود نورون‌های پیری یک عامل خطرناک مهم برای بیماری‌های تخریب کننده عصبی مانند آلزایمر هستند. درک اساسی از فرآیند پیری و اینکه کدام اجزای کلیدی در حفظ عملکرد سلول دخیل هستند، برای درک مفاهیم درمانی موثر بسیار مهم است.

 کشف RNAهای طولانی مدت

در یک مطالعه مشترک که با دانشمندان علوم اعصاب از درسدن، لا جولا (ایالات متحده آمریکا) و کلوسترنوبورگ (اتریش) انجام شد، گروهی تحقیقاتی به رهبری پروفسور تودا، اکنون یک جزء کلیدی پیری مغز را شناسایی کرده‌اند. محققان برای اولین بار توانستند نشان دهند که انواع خاصی از اسید ریبونوکلئیک (RNA) که از مواد ژنتیکی محافظت می‌کنند، درست به اندازه خود نورون‌ها در مغز وجود دارند. تودا توضیح می‌دهد: این شگفت‌آور است، زیرا برخلاف DNA که معمولاً هرگز تغییر نمی‌کند، بیشتر مولکول‌های RNA بسیار کوتاه‌مدت هستند و دائماً در حال مبادله هستند.

به منظور تعیین طول عمر مولکول‌های RNA، محققان گروه پروفسور تودا با گروه تحقیقاتی پروفسور دکتر مارتین هتزر که زیست شناس سلولی در موسسه علم و فناوری اتریش (ISTA) است، همکاری کردند. تودا توضیح می دهد: ما موفق شدیم RNA ها را با مولکول‌های فلورسنت علامت‌گذاری کنیم و طول عمر آنها را در سلول‌های مغز موش ردیابی کنیم. محققان قادر به شناسایی RNA های مشخص شده با عمر طولانی در حیوانات دو ساله و نه تنها در نورون‌های آنها، بلکه در سلول‌های بنیادی عصبی بالغ سوماتیک در مغز نیز هستند.

علاوه بر این، محققان کشف کردند که RNA های با عمر طولانی که آنها به اختصار LL-RNA از آنها یاد می‌کنند، تمایل دارند در هسته سلول‌ها قرار بگیرند و به کروماتین که مجموعه ای از DNA و پروتئین‌ها است که کروموزوم‌ها را تشکیل می‌دهند، متصل هستند. این نشان می‌دهد که LL-RNA نقش کلیدی در تنظیم کروماتین دارد. به منظور تایید این فرضیه، گروه تحقیقاتی غلظت LL-RNA را در یک آزمایش با نمونه‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی عصبی بالغ کاهش داد و در نتیجه، یکپارچگی کروماتین به شدت مختل شد.

توموهیسا تودا توضیح می‌دهد: ما متقاعد شده‌ایم که LL-RNA‌ها نقش مهمی در تنظیم طولانی‌مدت پایداری ژنوم و بنابراین حفظ مادام‌العمر سلول‌های عصبی دارند. پروژه‌های تحقیقاتی آینده باید بینش عمیق‌تری نسبت به مکانیسم‌های بیوفیزیکی پشت حفاظت طولانی‌مدت LL-RNA‌ها ارائه دهند. ما می‌خواهیم در مورد عملکرد بیولوژیکی آنها در تنظیم کروماتین و تأثیر پیری بر همه این مکانیسم‌ها بیشتر بدانیم.