Pulse “represión génica” para “Memoria”

Desde hace más de medio siglo, la relación del hipocampo y la memoria es una prolífica fuente de estudio. La importancia de esta región en la formación de nuevos recuerdos está fuera de toda duda. Y aunque se conoce bastante acerca de cómo funciona, queda todavía camino por recorrer.

Gracias al trabajo de investigadores de la Universidad Nacional de Seúl, se ha avanzado un paso más.

La consolidación de recuerdos requiere regulación dinámica de genes en el cerebro, para lo que mecanismos de traducción y transcripción deben hacer su parte. El trabajo, publicado en el número de octubre de Science, describe cómo para que esto suceda es necesaria la aparición de múltiples mecanismos de represión génica en el hipocampo. Esto choca con la idea tradicional de que la memoria depende principalmente de la síntesis proteica 1, 2.

En concreto, el grupo de la UNS descubrió que para la consolidación de nueva información, la traducción de los genes que codifican subunidades ribosomales en el hipocampo está suprimida.

Los ribosomas son los orgánulos encargados de traducir el ARNm a proteínas.

Para lograr este descubrimiento, los investigadores sometieron a diferentes grupos de ratones a un proceso de condicionamiento de miedo. Una vez adquirido, se sacrificó a los animales y se comparó su hipocampo con el de un grupo control a 5, 10, 30 y 240 minutos tras el condicionamiento. La aplicación de las técnicas de descripción de perfil ribosomal (Ribosome profiling, o RPF) y secuenciación de ARN, permitió después observar a escala génica procesos de regulación traducción y transcripción en el cerebro durante la formación de memoria.

Esquema del protocolo seguido para RPF y secuenciación de RNA (Fuente: Cho et al., 2015)

Esquema del protocolo seguido para la descripción de perfil ribosomal (RPF) y secuenciación de RNA (Fuente: Cho et al., 2015)

El análisis de los resultados mostró que existen dos tipos de eventos represivos tras el aprendizaje: una regulación translacional transitoria inicial, a los 5-10 minutos, y una sipresión génica a traves de la disminución de los niveles de ARNm que dura desde los 30 minutos hasta 4 horas.

La explicación que los investigadores dan para este fenómeno es que para la formación de nuevos recuerdos el cerebro necesita desactivar procesos genéticos que impiden formar nuevos recuerdos. Esto tiene sentido cuando se piensa en que la función “crear memoria” del hipocampo está por defecto inhibida, y que se activa cuando el entorno presenta estímulos cuya información es de una relevancia suficiente como para ser almacenada. Así, cuando se ha de almacenar nueva información a modo de recuerdo, se reprimen los genes que participan en poner freno a este proceso, lo que permite la formación de memoria.

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Referencia:

Cho J, et al. Multiple repressive mechanisms in the hippocampus during memory formation. Science, 2015; 350: 82-87

 

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