ทากทะเลสร้างความทรงจำที่พลิกผัน การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าการขันโปรตีนเซลล์ประสาทปกติให้มีรูปร่างบิดเบี้ยวช่วยให้ทากและคนอาจล็อกความทรงจำได้โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเปลี่ยนแปลงรูปร่างยังทำให้พฤติกรรมของโปรตีนเปลี่ยนไป ซึ่งนำไปสู่การจับตัวเป็นก้อน พฤติกรรมแบบนั้นเป็นสิ่งที่เห็นได้ในพรีออน รูปร่างผิดปกติ โปรตีนติดเชื้อที่ทำให้เกิดโรควัวบ้า สแครปปี้ และความผิดปกติอื่นๆ ( SN: 31/7/04, p. 67 ) แต่การศึกษาใหม่ซึ่งเผยแพร่เมื่อวันที่ 5 กุมภาพันธ์ในCellแสดงให้เห็นการทำงานปกติที่เป็นไปได้สำหรับการเปลี่ยนรูปร่าง โดยแนะนำว่าการบิดตัวและกระจุกตัวไม่จำเป็นต้องสร้างสัตว์ประหลาดพรีออน
ในแง่หนึ่ง พรีออนเป็นเครื่องจักรของ “ความจำระดับโมเลกุล”
ยูริ เชอร์นอฟ นักชีววิทยาจากสถาบันเทคโนโลยีจอร์เจียในแอตแลนต้า และบรรณาธิการของวารสารPrionกล่าว โปรตีนจำสิ่งที่เกิดขึ้นกับพวกมันได้ — รูปร่างที่เปลี่ยนไป — แล้วส่งต่อการเปลี่ยนแปลงนั้นไปยังโปรตีนอื่นๆ “แต่ความคิดที่ว่าเครื่องจักรเหล่านี้ถูกใช้สำหรับเซลล์ ดังนั้นหน่วยความจำที่มีชีวิตจึงเป็นสิ่งที่น่าอัศจรรย์จริงๆ” เขากล่าว
หากการวิจัยเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่ากระบวนการทำงานในลักษณะเดียวกับที่ทำในทากทะเล โปรตีนที่มีลักษณะคล้ายพรีออนอาจถูกนำมาใช้ในการรักษาเพื่อเพิ่มความจำได้ในที่สุด Chernoff กล่าว
พรีออนมีชื่อเสียงที่ไม่ดีเนื่องจากโปรตีนที่เปลี่ยนแปลงรูปร่างที่มีชื่อเสียงที่สุดที่เรียกว่าโปรตีนพรีออนหรือ PrP เมื่อ PrP เปลี่ยนจากรูปแบบที่ไม่เป็นอันตราย ซึ่งปกติจะมีอยู่ในเซลล์ประสาท ไปอยู่ในรูปแบบพรีออน มันจะทำลายโมเลกุล PrP อื่น ๆ แล้วรวมตัวเป็นแผ่นโลหะที่แทบจะทำลายไม่ได้ซึ่งเรียกว่าอะไมลอยด์ นักวิทยาศาสตร์ไม่ทราบแน่ชัดว่าโปรตีนมีบทบาทในชีวิตประจำวันอย่างไร
แม้ว่างานวิจัยล่าสุดจะแสดงให้เห็นว่ารูปแบบปกติของ PrP อาจช่วยรักษาฉนวนที่เซลล์
ประสาทต้องการสำหรับการสื่อสารทางไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ ( SN: 2/13/10, p. 17 ).สิ่งที่แน่นอนคือรูปแบบพรีออนเป็นตัวฆ่าเซลล์ประสาทที่สามารถถ่ายทอดจากสัตว์ตัวหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่งได้หากกินเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อ โปรตีนที่สร้างอะไมลอยด์ที่ไม่ติดเชื้ออื่นๆ เช่น โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์และโรคพาร์กินสัน ก็ฆ่าเซลล์สมองได้เช่นกัน ( SN: 8/16/08, p. 20 )
แต่ผลการศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าโปรตีนบางชนิดอาจเปลี่ยนรูปร่างและก่อตัวเป็นแอมีลอยด์ในลักษณะที่เป็นประโยชน์ต่อเซลล์ประสาทอย่างแท้จริง
การทำงานร่วมกับ ทากทะเล Aplysia ขนาดใหญ่ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบก่อนหน้านี้ว่าโปรตีนที่เรียกว่า CPEB จำเป็นสำหรับทากเพื่อสร้างหน่วยความจำระยะยาวของไฟฟ้าช็อตเล็กน้อยที่จับคู่กับจมูก CPEB ย่อมาจาก cytoplasmic polyadenylation element binding protein ซึ่งปกติจะช่วยควบคุมการผลิตโปรตีนอื่นๆ ในเซลล์ประสาท แต่จะสลายตัวอย่างรวดเร็ว เบาะแสแรกว่าโปรตีนอายุสั้นสามารถช่วยสร้างความทรงจำที่ยาวนานได้อย่างไรเมื่อ Kausik Si นักประสาทวิทยาจากสถาบันวิจัยการแพทย์ Stowers ในเมืองแคนซัสซิตี้ รัฐโม ค้นพบว่า CPEB สามารถทำตัวเหมือนพรีออนในยีสต์ ซึ่งเปลี่ยนไป รูปร่างและกระตุ้นการก่อตัวของโครงสร้างแอมีลอยด์ที่ทนทานและประกอบเองได้
ในการศึกษาใหม่ Si, Eric Kandel จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในนิวยอร์กซิตี้และเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่า CPEB มีพฤติกรรมเหมือนพรีออนในเซลล์ประสาทของทากทะเลเช่นกัน แต่แทนที่จะทำลายเซลล์ประสาท CPEB amyloids ช่วยเสริมสร้างการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาทที่เรียกว่าไซแนปส์
ทีมวิจัยพบเซโรโทนินซึ่งเป็นสารเคมีที่สำคัญในสมอง ส่งสัญญาณให้ CPEB เปลี่ยนรูปร่างและรวมตัวกันเป็นก้อนแอมีลอยด์ที่ไซแนปส์ เมื่อนักวิจัยขัดขวางความสามารถของ CPEB ในการสร้างแอมีลอยด์ ทากจะจำไม่ได้นานกว่าสองสามชั่วโมงว่าการสะกิดจมูกจะตามมาด้วยการกระแทกที่หาง เมื่อ CPEB สามารถเปลี่ยนรูปร่างเป็นแอมีลอยด์คล้ายพรีออนได้ ทากจะจดจำการจับคู่ที่เจ็บปวดเป็นเวลาหลายเดือน การวิจัยเพิ่มเติมกับงานก่อนหน้านี้ของกลุ่มชาวออสเตรเลียที่พบว่า CPEB มีความสำคัญต่อความจำระยะยาวของแมลงวันผลไม้ มนุษย์ก็มีโปรตีนชนิดนี้เช่นกัน
จอห์น ซี. ไพรซ์ นักชีวเคมีจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโก กล่าวว่า “น่าตื่นเต้นมากที่สิ่งที่พวกเขามีที่นี่เป็นหลักฐานที่ดีของการทำงานของแอมีลอยด์ในสมอง
เนื่องจากโปรตีน CPEB ไม่ติดเชื้อ จึงไม่เป็นไปตามคำจำกัดความที่เข้มงวดที่สุดของพรีออน Price กล่าว “บางคนไม่เชื่อจริงๆ ว่าโปรตีนจากยีสต์เป็นพรีออน เพราะพวกเขาไม่ได้แสดงการติดเชื้อนี้”
แบบฟอร์มพรีออนของ CPEB อาจไม่ติดเชื้อเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงนั้นควบคุมโดยเซโรโทนินอย่างแน่นหนา Price กล่าว “คำถามหนึ่งที่อาจเกิดขึ้นคือ PrP มีรูปแบบพรีออนที่ไม่ก่อให้เกิดโรคหรือไม่” เขากล่าว พรีออนอาจทำให้เกิดโรคได้ก็ต่อเมื่อการก่ออะไมลอยด์เริ่มอาละวาด
การมีส่วนร่วมของ CPEB ในหน่วยความจำอาจแนะนำว่าเซลล์ใช้โปรตีนที่รวมกันเพื่อเก็บข้อมูล “นี่อาจเป็นที่เก็บข้อมูลใหม่ทั้งหมดสำหรับข้อมูลทางชีววิทยา” Price กล่าว “ฉันชอบความหมายจริงๆ”
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
