La recherche suggère que le réglage fin de traits spécifiques des synapses excitatrices pourrait conduire à de nouveaux traitements pour les maladies cérébrales

La recherche suggère que le réglage fin de traits spécifiques des synapses excitatrices pourrait conduire à de nouveaux traitements pour les maladies cérébrales

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L'équipe de recherche sur la diversité et la spécificité des synapses de la DGIST a profilé le code moléculaire qui constitue les circuits neuronaux du cerveau et a découvert qu'il régule les caractéristiques spécifiques des synapses excitatrices qui contribuent à la mémoire de nouveaux emplacements d'objets. Le réglage fin de traits spécifiques des synapses excitatrices pourrait être utilisé dans le développement de traitements pour les troubles du développement cérébral associés.

Les synapses sont des sites de connexion spécialisés entre deux neurones qui constituent l'unité de base du fonctionnement cérébral. Les protéines synaptiques jouent un rôle crucial dans la transmission des informations neuronales au niveau de ces sites de connexion ainsi que dans la régulation des circuits neuronaux. Les protéines d’adhésion synaptique sur lesquelles s’est concentrée cette étude sont essentielles au développement et au fonctionnement du cerveau.

Auparavant, il manquait une compréhension claire de la manière dont les protéines d’adhésion synaptique se lient et de la manière dont cette liaison est régulée, et les informations sur la façon dont ces protéines fonctionnent dans différentes parties du cerveau et leur impact sur diverses fonctions cérébrales étaient rares.

Depuis 2011, l'équipe de recherche sur la diversité et la spécificité des synapses du professeur Jaewon Ko se concentre sur les protéines d'adhésion synaptique, en particulier sur les principes de fonctionnement et la structure du groupe protéique LAR-RPTP, une protéine d'adhésion pré-synaptique. Bien que des recherches antérieures aient jeté les bases de l’interaction et de la structure de microexons spécifiques, leurs fonctions dans diverses parties du cerveau n’étaient pas entièrement comprises.

Cette étude a analysé, via le séquençage de l'ARN (RNA-seq), comment deux microexons centraux du gène LAR-RPTP sont exprimés dans différentes régions du cerveau, types de cellules et circuits neuronaux.

Notamment, chez les souris expérimentales, une augmentation des niveaux de microexons spécifiques liés aux activités de mémoire a été observée, indiquant que la voie d'adhésion synaptique médiée par les protéines LAR-RPTP change lors de l'apprentissage de nouveaux environnements. Ceci suggère le potentiel de réguler des fonctions cérébrales spécifiques via la voie d’adhésion synaptique médiée par la protéine LAR-RPTP.

Des recherches antérieures ont lié les protéines LAR-RPTP à divers troubles cérébraux. En particulier, des microexons fonctionnant anormalement dans les gènes neuronaux peuvent provoquer des troubles du développement cérébral tels que l'autisme.

Cette étude a révélé que de tels troubles du développement cérébral peuvent être liés à un déclin de la mémoire de localisation des objets en raison de changements spécifiques dans les microexons spécifiques aux circuits neuronaux. Ainsi, les résultats pourraient fournir des indices importants pour le développement de nouveaux traitements contre les maladies cérébrales ciblant divers complexes protéiques post-synaptiques associés aux microexons LAR-RPTP.

Le directeur de recherche Jaewon Ko a déclaré : « Cette étude est la première à fournir des indices clés sur la manière dont LAR-RPTP, un régulateur synaptique essentiel, utilise les codes moléculaires des microexons pour contrôler des traits synaptiques spécifiques dans divers contextes de circuits neuronaux. élucider les mécanismes moléculaires qui régulent finement ces niveaux de microexons.

Les résultats sont publiés dans la revue Communications naturelles.

Fourni par DGIST (Institut des sciences et technologies de Daegu Gyeongbuk)

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