23 июня 2011

Участие РНК процессах формирования энграммы или в ее длительном хранении

Однако до сих пор не ясно, участвует РНК в процессах формирования энграммы или в ее длительном хранении. Выраженная способность крыс линии Крушинского — Молодкиной и August к обучению, коррелировавшая с повышенным содержанием РНК в их мозге по сравнению с крысами линий Wistar и NAG, отличавшихся, наоборот, низким уровнем обучаемости, казалось, свидетельствует в пользу первого предположения [Назарян К. Б. и др., 1977; Ивонин А. А., 1978].

Установлено также [Mildner В. et al., 1977], что производное метэрголина — сермион, усиливающий метилирование транспортной РНК и белков и повышающий активность ядерной РНКполимеразы II и синтез РНКпосредника, облегчает лишь выработку условного рефлекса (в частности, реакции нажатия на рычаг для получения пищи), не влияя на процессы консолидации.

Однако P. Strocchi [Strocchi P. et al., 1977], используя ааманитин — ингибитор РНК-полимеразы II, показал возможность изолированного нарушения у крыс длительного хранения выработанного навыка активного и пассивного избегания при сохранении способности к обучению. Одновременно было показано, что включение 14С-лейцина в белки головного мозга начинало уменьшаться через 12 ч, достигая минимума через 24 ч (37%), и оставалось пониженным через 48 ч (27 %). В то же время включение 14С-оротовой кислоты в РНК снижалось уже через 6 ч после введения ааманитина.

Синтез белка на рибосомах аманитин при этом не нарушал. На основании экспериментов выдвинуто предположение, что амнезия у подопытных животных в данном случае связана как с нарушением синтеза РНК (при сохранении синтеза белка), так и с нарушением процессов консолидации. Т. Е. Vere [La Vere Т. Е. et al., 1978] считает, что обмен РНК важен для всего процесса обучения, т. е. для процесса формирования энграммы, но не для ее воспроизведения.

Y. Becker высказывает предположение о наличии в одном нейроне нескольких видов РНК-посредника с различной функциональной активностью.

Так, одна из них — полиадениновая матричная РНК — может служить матрицей для синтеза структурных белков нейрона и, возможно, белков долговременной памяти, другая — принимать участие в синтезе мембранных белков, обеспечивающих повышенную проводимость в области синаптических образований в течение продолжительного времени.

Следовательно, качественная характеристика РНК в какой-то степени может определять функциональную направленность того или другого нейрона.

В частности, относительно недавно установлено [Lim L., 1977], что полиадениновая РНК, присутствующая в ядре, цитоплазме и микросомах нейронов головного мозга и обладающая всеми свойствами информационной РНК, контролирует синтез специфического миелиноподобного белка, а также тубулина и актина — белков, регулирующих аксональный транспорт. Однако некоторые исследователи связывают формирование и консолидацию следа памяти прежде всего с количественными, а не с качественными изменениями РНК.


«Нейрохимические и функциональные основы долговременной памяти»,
Ю.С. Бродкин, Ю.В. Зайцев



Образование новых белков

Основной вопрос, который возникает при изучении роли низкомолекулярных пептидов в формировании и хранении специфических типов поведения — образуются ли в этом случае совершенно новые белки или они имеются и до обучения, но в количествах, недостаточных для проявления специфической функции данного пептида? Некоторые придерживаются именно последней точки зрения [Дергачев В. В., 1977; Shashoua V. E., 1977]….

Белки головного мозга в соответствии с их функциями подразделяют на структурные, регуляторные (ферменты, гормоны) и рецепторные, локализующиеся преимущественно в области синаптических мембран. Такое деление в известной степени условно, поскольку один и тот же белок может участвовать в различных процессах. Основные данные о структуре и функциях нейроспецифических белков головного мозга были получены в течение последних 15—18…

Полагают [Moore B. W., 1973], что S-100 синтезируется преимущественно в астроцитах, олигодендроцитах. Однако некоторые исследователи обнаруживают его и в нейронах, где он присутствует главным образом в мембраносвязанной форме. В настоящее время довольно подробно изучена динамика накопления S100 в онтогенезе в мозге разных животных. Так, у новорожденных морских свинок его уровень чрезвычайно высок, а его распределение…

Изменения синтеза белка S-100, которые происходят при сенсорной стимуляции и запоминании вырабатываемых навыков, описаны Н. Hyden [Hyden H., 1977, 1979]. Так, при обучении крыс получать пищу непредпочитаемой лапой он наблюдал избирательное накопление белка в гиппокампе через 4 дня после обучения, причем этот процесс сопровождался нарастанием уровня ионов Са++. Параллельно отмечалось повышение включения 14С-лейцина в высокомолекулярные…

В отличие от S-100 и других кислых белков, белок 14-3-2, выделенный впервые из мозга быка [Grasso A. et al, 1969], локализуется исключительно в нейронах. Его относительная молекулярная масса составляет 46 000—50 000. Интересно, что он обнаружен в мозге всех млекопитающих. Предполагается, что этот белок является основным компонентом растворимых белков в синаптосомах (Grasso A. et al.,…