Biochemiczna
teoria pamięci,
czyli co to jest
późne LTP
Wg. Kaczmarek, L. Rola
pobudzenia genomu w
procesach uczenia się i
pamięci.
Biochemiczna
teoria pamięci,
czyli co to jest
późne LTP
Wg. Kaczmarek, L. Rola
pobudzenia genomu w
procesach uczenia się i
pamięci.
Niezbędne pojęcia
Transkrypcja
Niezbędne pojęcia
Transkrypcja
Czynnik transkrypcyjny
Niezbędne pojęcia
Transkrypcja
Czynnik transkrypcyjny
Translacja
Niezbędne pojęcia
Transkrypcja
Czynnik transkrypcyjny
Translacja
Kaskada sygnalizacyjna
Transkrypcja
Transkrypcja to pierwszy krok
ekspresji genu
Transkrypcja
Transkrypcja to pierwszy krok
ekspresji genu
Transkrypcja to przepisanie
informacji genetycznej z DNA na
mRNA
Czynnik transkrypcyjny
Czynnik transkrypcyjny to białko
umożliwiające rozpoczęcie i
kontynuowanie transkrypcji
Czynnik transkrypcyjny
Czynnik transkrypcyjny to białko
umożliwiające rozpoczęcie i
kontynuowanie transkrypcji
Zazwyczaj w trakcie transkrypcji
współpracuje kilkanaście czynników
transkrypcyjnych
Transkrypcja film
Czynniki transkrypcji z filmu
Czynniki transkrypcyjne
istotne dla pamięci
CREB
c-Fos
c-Jun
Translacja
Translacja to proces syntezy białka
na matrycy mRNA
Zsyntetyzowane białka pełnią często
kluczowe role dla funkcjonowania
komórki
Translacja
Niezwykle istotnym
białkiem w czasie
powstawania
neuronalnego
substratu pamięci jest
BDNF (brain derived
neurotrophic factor),
czyli mózgowy czynnik
neurotroficzny.
BDNF
-powoduje
powstawanie
nowych synaps,
czyli późne LTP
Kaskada sygnałowa - czyli od
transdukcji przez
transkrypcję do translacji
Kaskada sygnałowa jest to ciąg
reakcji chemicznych prowadzących
do powstania określonego efektu w
komórce, np. - otworzenia
kanału jonowego (neuron)
- uczynnienia enzymu (np.
rozkładającego glukozę, gdy jest jej
za dużo)
Kaskada sygnałowa - czyli od
trandukcji przez transkrypcję
do translacji
Kaskada sygnałowa, w przypadku tworzenia
się śladu pamięciowego w neuronie, kończy
się aktywacją czynników transkrypcyjnych
(CREB, c-Fos, c-Jun), które z kolei inicjują
transkrypcję genu dla np. BDNF
kluczowym ogniwem „zapalnym” w tej
kaskadzie są jony wapnia (Ca), które łączą
proces wczesnego LTP z ekspresją czynnika
BDNF
Kaskada sygnałowa
Film
Co się dzieje w neuronie po
wczesnym LTP?
Co się dzieje w neuronie po
wczesnym LTP?
Wczesne LTP, powodujące wzrost
stężenia jonów Ca w komórce,
zapoczątkowuje kaskadę
informacyjna prowadzącą do
„pobudzenia genomu” i syntezy
BDNF odpowiedzialnego za
powstawanie nowych synaps (późne
LTP).
WCZESNE
LTP
PÓŹNE
LTP
INHIBITORY SYNTEZY BIAŁEK
I RNA
Czyli, odpowiednio: inhibitory
translacji i transkrypcji:
INHIBITORY SYNTEZY BIAŁEK
I RNA
1. Puromycyna - blokada syntezy
białka uniemożliwia wykształcenie
się
DŁUGOTRWAŁEGO
śladu
pamięciowego (24h)
przy
zachowanym efektywnym treningu
.
INHIBITORY SYNTEZY BIAŁEK
I RNA
2. Anizomycyna - podana w trakcie
treningu, lub kilka godzin po nim
powoduje nie wykształcenie się śladu
pamięciowego. Podanie anizomycyny
godzinę po treningu NIE zaburza pamięci
wniosek: ciągła indukcja białka po
treningu nie jest niezbędna do
utworzenia engramu.
INHIBITORY SYNTEZY BIAŁEK
I RNA
3. Również in vitro - blokada syntezy
białek upośledza tworzenie się
późnego LTP przy zachowanym
wczesnym LTP
SYNTEZA BIAŁEK I RNA
PODCZAS UCZENIA SIĘ
SYNTEZA BIAŁEK I RNA
PODCZAS UCZENIA SIĘ
1. Radioaktywne prekursory mRNA i
białek odkładają się w mózgu u
zwierząt poddanych treningowi
SYNTEZA BIAŁEK I RNA
PODCZAS UCZENIA SIĘ
2. Rola czynnika transkrypcyjnego c-
Fos jako markera LTP
a) synteza c-Fos w hipokampie
podczas uczenia się
b) brak syntezy c-Fos przy
osiągnięciu poziomu wykonania
bliskiego 100%
SYNTEZA BIAŁEK I RNA
PODCZAS UCZENIA SIĘ
3. Rola czynnika
transkrypcyjnego
CREB - wprowadzenie
„ślepych” miejsc
promotorowych CRE
do genomu komórki
powoduje zanik LTP
poprzez wychwyt
CREB przez te miejsca
Eric Kandel
(Nagroda Nobla
w 2000 roku)
