Дезоксирибонуклеиновая кислота известна как макромолекула, содержащая генетический код и обеспечивающая передачу наследственных признаков, т. е. точное воспроизведение отдельной клетки или организма в целом. В нейронах, как и во всех клетках других тканей, присутствие ДНК в основном ограничено ядром клетки, где она локализуется в хромосомах в комплексе с основными белками, кислыми белками и гистонами.
Если основные белки и гистоны осуществляют неспецифическую репрессию транскрипции (синтез РНК), то кислые белки участвуют в избирательном ограничении матричной активности ДНК и РНК.
Содержание гистонов значительно выше в хроматине глиальных клеток, тогда как негистоновых белков больше в нейронах, что соответствует значительному количеству транскрибируемого в них хроматина [Albrecht J., Hemminki К, 1976].
Кислые белки не только регулируют процесс транскрипции нейроспецифических белков, но и осуществляют контроль репликации (удвоения) ДНК в нейронах с помощью эндонуклеаз [Burdman J. A. et al., 1976]. N. Miani et al. (1976) выделили из цитоплазмы нейронов кислый белок с избирательным сродством к одноцепочечной ДНК и с иммунологической специфичностью к тканям головного мозга.
Авторы предполагают, что этот кислый белок, названный ими ДНК-110-белок, участвует в репликации и рекомбинации ДНК в нейронах, причем иммунологически он не связан с другими кислыми белками головного мозга (S100, 14-3-2, глиальными фибриллярными белками) и гликопротеинами. Общее содержание этого белка составляет около 2 % от общего количества растворимых белков в нейронах головного мозга.
Сравнительно недавно ДНК была обнаружена и в митохондриях нейронов, где содержание составляло 1—10 % от общего количества ДНК в клетке.
Предполагают [Нейфах С. А. и др., 1977], что митохондриальная ДНК выполняет специфические генетические функции, кодируя синтез белков митохондриальных мембран и ферментов, участвующих в транспорте электронов и окислительном фосфорилировании. Более того, признается возможным, что цитоплазматические гены кодируют структуру белков, переходящих в окружающую цитоплазму и играющих роль своеобразных регуляторов.
Не исключено, что эти регуляторы осуществляют функцию замыкания обратной связи между цитоплазмой и ядром [Sager R., 1975]. R. Sager предполагает, что в дальнейшем в цитоплазме будут найдены новые ДНК, связанные с определенными фракциями мембран (например, с фракцией плазматических мембран), аппарата Гольджи или эндоплазматической сетью. Такие типы ДНК у высших животных, возможно, участвуют в поддержании специфичности различных мембран клеток, кодируя специальные белки, которые, в свою очередь, допускают или, напротив, блокируют включение в мембрану компонентов из окружающей цитоплазмы во время роста или дифференцировки клеток.
Таким образом, сама специфичность мембран может рассматриваться как проявление своеобразной цитоплазматической наследственности.
«Нейрохимические и функциональные основы долговременной памяти»,
Ю.С. Бродкин, Ю.В. Зайцев