记忆基因

Robert Wood Johnson医学院的科学家发现的基因

Robert Wood Johnson医学院的科学家发现了关键的记忆基因Rab3A。

记忆基因发现

通过测定电刺激的方法，他们发现这个基因对大脑记忆神经之间进行更为流畅的对话是必需的。海马神经元间的电脉冲活性也发现对短期记忆或长期记忆至关重要。这项研究发表在9月1日《神经科学杂志》上。

当细胞带有Rab3A基因时，细胞中的BDNF激素会使相邻神经元的电讯息交流量增加200-300%。缺乏Rab3A基因的细胞，则没有增加。科学家认为这项研究可能有望帮助解开记忆的一些奥秘，例如，从单个神经元水平界定记忆形成的遗传原因，了解健忘和痴呆，帮助我们鉴定病态细胞和健康细胞，最终开启新型的记忆缺陷治疗方法之门。

Robert Wood Johnson医学院神经科学和细胞生物学系的主席，主要研究人员Ira Black教授解释道，“这项研究结果允许我们将基因行为与单个记忆细胞精确的电讯息交流功能联系起来，这让我们更好的理解记忆的奥秘。”这份研究的独到之处在于聚焦在单个细胞水平上。Black博士也预期将发现许多记忆必需基因，使对记忆缺陷的治疗将涉及一打或更多关键基因。来自美国菲尼克斯转基因组学研究所的研究人员，利Affymetrix500KArray的新芯片技术发现了一个称之为Kibra的人类记忆相关基因，这项研究结果有助于研究人员更加了解记忆的分子层级，也许可用于治疗如阿兹海默症和帕金森症等疾病。本研究结果发表于新出炉的Science中。这项研究是由DietrichStephan博士所领导。研究人员还不能针对记忆过程相关的遗传成份，进行高密度分析，TGen研究小组利用AffymetrixHumanMapping500KArrays同时分析了500,000个DNA标记，获得了一张有关记忆研究参予因子的遗传图谱。研究人员再比对记忆力好的和记忆力差的人群，寻找在前者中存在，但在后者中缺失的遗传变异，最终发现了Kibra基因。之后，他们再进一步将这个基因复制至两个不同的亚群中，证实了之前的研究结果。这项寻找记忆基因的研究，应用了先进的技术，证实了一项好的研究是离不开先进的技术，而且技术的进步也会带给科学家们创新的灵感。

2015年5月29日中科院生物物理所张宏课题组最近在权威期刊Autophagy上发表了题为“The autophagy gene Wdr45/Wipi4 regulates learning and memory function and axonal homeostasis”的研究论文，报告了他们在Wdr45/Wipi4基因在认知和神经退行性改变中所起作用的工作。研究人员前期工作通过线虫遗传筛选发现epg-6基因是一个重要的多细胞生物特有的自噬基因，这一基因在哺乳动物中对应的同源基因为WDR45/WIPI4基因。WDR45基因编码一个含有WD40重复序列的PtdIn(3)P结合蛋白。人类遗传学研究发现WDR45的基因突变可以引起一种神经退行性疾病——BPAN（beta-螺旋蛋白相关的神经退行性疾病），这种疾病是NBIA（伴随铁聚积的神经退行性疾病）的一种亚型。为了研究WDR45基因在哺乳动物中的功能，张宏课题组构建了神经系统特异性敲除Wdr45基因的小鼠（Nes-Wdr45fl/Y小鼠）。Wdr45基因敲除小鼠会出现运动协调性降低，并且学习记忆功能严重受损。组织病理和免疫组化研究发现Wdr45基因敲除小鼠脑内出现严重轴突水肿，并伴有大量嗜酸性小体聚积。还发现Wdr45基因敲除小鼠的自噬通路受到抑制，在神经元和水肿的轴突中自噬底物SQSTM1和ubiquitin明显累积。通过研究发现，Nes-Wdr45fl/Y小鼠出现部分与BPAN患者类似的表型，包括认知障碍和轴突稳态失衡。因此该项研究有助于进一步了解BPAN的发病机制，同时也有助于深入研究自噬在维持轴突稳态中的作用。

记忆基因特性

c-fos 即刻早期基因

c-jun 氨基末端激酶

Rab3A 小分子G蛋白

STRT1

eIF2a

SNAP-25

Tob

hippyragranin(HGN)

cNOS

NR2B

5-ht2ar