Активность мозга может вызывать изменение ДНК нейронов

Источник: medlib.ws

ДНК любой клетки состоит из фиксированной последовательности составных элементов. Но химические свойства ДНК могут меняться — за счет добавления или удаления метильной группы в определенных участках цепочки. Таким образом, регулируется экспрессия генов, позволяющая клеткам приобретать и активировать различные функции. Долгое время считалось, что клетки головного мозга — нейроны — отличаются высокой стабильностью ДНК. Но теперь ученые из медицинского института Джона Хопкинса (США) выяснили, что активная мозговая деятельность может вызывать модификации ДНК нейронов.

Ученые под руководством профессора неврологии Хунцзюнь Сонга воздействовали на мозг живых мышей электрическими импульсами. Через несколько часов после стимуляции исследователи проанализировали два миллиона нейронов одного типа. Внимание специалистов было сосредоточено на состоянии одного из строительных блоков ДНК — цитозина, на 219 991 участке последовательности. Сравнение нейронов у мышей, подвергшихся стимуляции мозга, и мышей из контрольной группы показало, что около 1,4% участков с цитозином под действием электричества изменили свой статус: приобрели метиленовую группу или потеряли ее. Большинство участков, где наблюдались изменения, находились в регионах с низкой плотностью цитозина, в областях, где функция метилирования ДНК до сих пор мало изучена.

ДНК-деметилирование может происходить во время деления клеток, поэтому исследователи целенаправленно подвергали изучаемые участки мозга облучению, чтобы предотвратить пассивное деление нейронов. Как отмечает профессор Сонг, его группа получила серьезные доказательства того, что изменение ДНК в нервных клетках может происходить независимо от их деления, под действием вынужденной мозговой деятельности. Это открытие имеет большое значение для лечения психических и нейродегенеративных заболеваний, а также для лучшего понимания процессов обучения и запоминания.