Ricerche
Orb2: il substrato fisico della forza e della durata dei ricordi
Immagine dell'attività di ricostituzione dell'Orb2 nel cervello del moscerino. Le aree di rosso e giallo indicano un'alta soppressione del corteggiamento (buona memoria).Come ricorderai nelle prossime settimane e mesi quello che è successo oggi? I ricercatori dello Stowers Institute for Medical Research della University of Kensas hanno risposto a una parte di tale domanda con uno studio appena pubblicato.
"Un modo semplice per pensare alle nostre scoperte è che ogni esperienza lascia una traccia nel cervello", dice Kausik Si PhD, che ha condotto lo studio. "Abbiamo cercato di capire come poteva essere un tale marchio e che cosa sta facendo esattamente".
Si e i suoi colleghi hanno effettuato nei moscerini della frutta un esame dettagliato dell'Orb2, una proteina già implicata in precedenza nella formazione della memoria a lungo termine, ai diversi stadi della memoria. Una caratteristica fondamentale dell'Orb2 è la sua capacità di tipo prionico di trasformarsi da uno stato fisico ad un altro e di formare gruppi, o aggregati, a determinate condizioni.
Usando strumenti che permettono la disattivazione rapida e reversibile della proteina Orb2 nei neuroni, i ricercatori hanno scoperto che l'Orb2 può agire come substrato fisico per la codifica della memoria e servire come firma molecolare per la memoria a lungo termine. Hanno inoltre scoperto che un chaperone (=cicerone, guida) della famiglia Dna (JJJ2) assiste l'aggregazione dell'Orb2 e migliora la formazione della memoria a lungo termine.
I risultati sono stati pubblicati il 5 Dicembre 2016, su Current Biology e si basano su precedenti risultati del Si Lab che avevano spiegato le basi molecolari per la creazione di una traccia di memoria. "Usando la Drosophila come organismo modello per lo studio della memoria, siamo riusciti a sfruttare due diversi tipi di ricordi", spiega Liying Li, primo autore della ricerca e ricercatore pre-dottorato all'Università del Kansas nel Si Lab.
All'inizio i ricercatori hanno condotto un esperimento di soppressione della memoria di corteggiamento maschile, che misura la capacità di un moscerino della frutta maschio di apprendere e conservare il ricordo dell'interesse di una femmina al suo corteggiamento. Nel secondo tipo di esperimento, i ricercatori hanno misurato la capacità di un moscerino della frutta ad associare uno tra due odori con una fonte di cibo.
In questi due tipi di memorie, i ricercatori hanno trovato tre modi in cui l'Orb2 sembra controllare la dinamica della memoria:
- Nel primo, una volta formata la memoria, può essere temporalmente disattivato e recuperato in modo dipendente dall'Orb2.
- Nel secondo, la facilitazione dell'aggregazione dell'Orb2 da parte della proteina chaperone JJJ2 aumenta la capacità del moscerino di formare la memoria di lunga durata.
- Infine, la quantità di Orb2 aggregato predice la stabilità del ricordo.
Nell'insieme questi risultati suggeriscono che l'Orb2 è un costituente di una traccia biochimica del ricordo e possono aiutarci a capire quello che porta alla perdita di memoria.
"La nostra scoperta prova che le proteine di tipo prionico hanno un ruolo positivo nella formazione e nella ritenzione della memoria", dice Li. "Il nostro lavoro potrebbe potenzialmente spiegare come differiscono gli aggregati proteici funzionali, o buoni, da quelli tossici. Ciò potrebbe aiutarci a trovare dei modi per regolare o controllare i prioni che causano malattie".
Fonte: Stowers Institute for Medical Research via Newswise (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Liying Li, Consuelo Perez Sanchez, Brian D. Slaughter, Yubai Zhao, Mohammed Repon Khan, Jay R. Unruh, Boris Rubinstein, Kausik Si. A Putative Biochemical Engram of Long-Term Memory. Current Biology, 2016; DOI: 10.1016/j.cub.2016.09.054
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