記憶基因

記憶基因發現

通過測定電刺激的方法，他們發現這個基因對大腦記憶神經之間進行更為流暢的對話是必需的。海馬神經元間的電脈衝活性也發現對短期記憶或長期記憶至關重要。這項研究發表在9月1日《神經科學雜誌》上。

當細胞帶有Rab3A基因時，細胞中的BDNF激素會使相鄰神經元的電訊息交流量增加200-300%。缺乏Rab3A基因的細胞，則沒有增加。科學家認為這項研究可能有望幫助解開記憶的一些奧秘，例如，從單個神經元水平界定記憶形成的遺傳原因，了解健忘和痴呆，幫助我們鑑定病態細胞和健康細胞，最終開啟新型的記憶缺陷治療方法之門。

Robert Wood Johnson醫學院神經科學和細胞生物學系的主席，主要研究人員Ira Black教授解釋道，“這項研究結果允許我們將基因行為與單個記憶細胞精確的電訊息交流功能聯繫起來，這讓我們更好的理解記憶的奧秘。”這份研究的獨到之處在於聚焦在單個細胞水平上。Black博士也預期將發現許多記憶必需基因，使對記憶缺陷的治療將涉及一打或更多關鍵基因。來自美國菲尼克斯轉基因組學研究所的研究人員，利Affymetrix500KArray的新晶片技術發現了一個稱之為Kibra的人類記憶相關基因，這項研究結果有助於研究人員更加了解記憶的分子層級，也許可用於治療如阿茲海默症和帕金森症等疾病。本研究結果發表於新出爐的Science中。這項研究是由DietrichStephan博士所領導。到目前為止，研究人員還不能針對記憶過程相關的遺傳成份，進行高密度分析，TGen研究小組利用AffymetrixHumanMapping500KArrays同時分析了500,000個DNA標記，獲得了一張有關記憶研究參予因子的遺傳圖譜。研究人員再比對記憶力好的和記憶力差的人群，尋找在前者中存在，但在後者中缺失的遺傳變異，最終發現了Kibra基因。之後，他們再進一步將這個基因複製至兩個不同的亞群中，證實了之前的研究結果。這項尋找記憶基因的研究，套用了先進的技術，證實了一項好的研究是離不開先進的技術，而且技術的進步也會帶給科學家們創新的靈感。

2015年5月29日中科院生物物理所張宏課題組最近在權威期刊Autophagy上發表了題為“The autophagy gene Wdr45/Wipi4 regulates learning and memory function and axonal homeostasis”的研究論文，報告了他們在Wdr45/Wipi4基因在認知和神經退行性改變中所起作用的工作。研究人員前期工作通過線蟲遺傳篩選發現epg-6基因是一個重要的多細胞生物特有的自噬基因，這一基因在哺乳動物中對應的同源基因為WDR45/WIPI4基因。WDR45基因編碼一個含有WD40重複序列的PtdIn(3)P結合蛋白。人類遺傳學研究發現WDR45的基因突變可以引起一種神經退行性疾病——BPAN（beta-螺旋蛋白相關的神經退行性疾病），這種疾病是NBIA（伴隨鐵聚積的神經退行性疾病）的一種亞型。為了研究WDR45基因在哺乳動物中的功能，張宏課題組構建了神經系統特異性敲除Wdr45基因的小鼠（Nes-Wdr45fl/Y小鼠）。Wdr45基因敲除小鼠會出現運動協調性降低，並且學習記憶功能嚴重受損。組織病理和免疫組化研究發現Wdr45基因敲除小鼠腦內出現嚴重軸突水腫，並伴有大量嗜酸性小體聚積。還發現Wdr45基因敲除小鼠的自噬通路受到抑制，在神經元和水腫的軸突中自噬底物SQSTM1和ubiquitin明顯累積。通過研究發現，Nes-Wdr45fl/Y小鼠出現部分與BPAN患者類似的表型，包括認知障礙和軸突穩態失衡。因此該項研究有助於進一步了解BPAN的發病機制，同時也有助於深入研究自噬在維持軸突穩態中的作用。

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