Международная научно-исследовательская группа, включающая ученых из Института мозга Квинслендского университета (QBI), обнаружила новый механизм, лежащий в основе памяти, связанный с быстрыми изменениями в специфической структуре ДНК.
Установлено, что G-квадруплексы ДНК (G4-DNA) накапливаются в нейронах и динамически контролируют активацию и подавление генов, лежащих в основе формирования долговременной памяти. Используя технологию продвинутой генной редакции на основе CRISPR, исследователи выявили причинный механизм регуляции G4-DNA в мозге, который включает направленное размещение ДНК-геликазы, DHX36.
Новое исследование, опубликованное в журнале Neuroscience, предоставляет первые доказательства того, что G4-DNA присутствует в нейронах и функционально участвует в выражении различных состояний памяти. Исследование, возглавляемое доктором Полом Маршаллом из Австралийского национального университета и QBI, вместе с коллегами из Университета Линчепинга, Института науки Вейцмана и Университета Калифорнии в Ирвайне, подчеркивает роль динамических структур ДНК в консолидации памяти.
На протяжении десятилетий многие ученые считали, что вопрос о ДНК решен. Теперь стало известно, что ДНК может принимать различные конформационные состояния, функционально важные для клеточных процессов. Профессор Тим Бреди из QBI объясняет, что топология ДНК намного более динамична, чем статическая правосторонняя двойная спираль.
В ходе нового исследования было показано, что значительная часть этих структур участвует в регуляции активности генов, зависящих от активности, и необходима для формирования памяти.