[ad_1]

پروتئین بستر اصلی یادگیری و حافظه است. با این حال ، در حالی که خاطرات می توانند یک عمر طول بکشد ، پروتئین ها مولکول هایی نسبتاً کوتاه مدت هستند که باید هر چند روز یک بار دوباره پر شوند. این مسئله برای بیش از 85 میلیارد نورون مغز یک چالش بزرگ لجستیکی به وجود می آورد: میلیاردها پروتئین باید به طور مداوم تولید ، حمل ، آدرس دهی و در مکان درست سلول قرار گیرند. طبق گفته شاخه های دندریتیک ، دانشمندان در م Maxسسه تحقیقات مغز ماکس پلانک از قبل با مانعی در سیستم قاچاق پروتئین مقابله کرده اند. آنها دریافتند که انتشار پروتئین سطحی نسبت به انتشار سیتوپلاسمی در انتقال پروتئین به مکانهای دندریتیک دیستال کارآمدتر است.

تاتیانا چوماتچنکو می گوید: “درختکاری نورون ها از دندریتیک یکی از ویژگی های جذابی است که برای افزایش پیچیدگی فعل و انفعالات بین سلول های عصبی ایجاد شده است. ، رئیس گروه تحقیقاتی در موسسه ماکس پلانک برای تحقیقات مغز ، که هدایت کننده این مطالعه است.

نورون ها هزاران نوع مختلف پروتئین مورد نیاز برای حفظ عملکرد سیناپسی و قابلیت انعطاف پذیری را در غرفه دندریتیک خود توزیع می کنند. با این حال ، بیشتر پروتئین ها صدها میکرون دور از سیناپس های دیستال ، در سوما (بدن سلولی آن) سنتز می شوند. چگونه پروتئین ها به قسمت های دور دست می رسند؟ فابیو سارتوری ، یک دانش آموز ، توضیح می دهد: “در این مطالعه ، ما بر انتقال پروتئین منفعل متمرکز شدیم ، که مربوط به انتشار آزاد است. بر خلاف انتقال فعال توسط موتورهای مولکولی ، انتشار انرژی ارزان است. با این حال ، یک اشکال وجود دارد: حمل و نقل غیر فعال کند و بدون جهت است.” در گروه چوماتچنکو و نویسنده اصلی مطالعه جدید.

انتشار سطح کاراتر است

چه اتفاقی می افتد که پروتئین ها با نقاط انشعاب دندریتیک مواجه شوند؟ نقاط انشعاب مانند محل اتصال هستند ، برخی از پروتئین ها به راست می چرخند ، برخی دیگر به چپ می چرخند. تقاطع برای اتومبیل ها می تواند مانعی برای تردد باشد. به همین ترتیب ، هرچه در طول سفر با نقاط پروتئینی بیشتری روبرو شوید ، تعداد کل پروتئین های پایین دست کاهش می یابد. در نتیجه ، نورون باید پروتئین بیشتری تولید کند تا حداقل تعداد پروتئین ها را در سیناپس های دیستال حفظ کند. سارتوری می گوید: “ما از داده های تجربی ارائه شده توسط همكاران خود استفاده كرده و یك چارچوب محاسباتی جدید برای مقایسه دو گروه پروتئین بر اساس” محیط انتقال “آنها ایجاد كردیم: پروتئین های محلول كه در سیتوپلاسم و پروتئین های غشایی منتشر می شوند. “جالب توجه است ، ما در می یابیم که انتشار سطح به طور متوسط ​​35 درصد موثرتر از انتشار سیتوپلاسمی در تأمین پروتئین در مناطق تحتانی است.

هر پروتئین یک فاصله معمولی دارد که می تواند هنگام پخش طی کند ، این طول انتشار آن است. هرچه این مقدار بیشتر باشد ، پروتئین بیشتری به دندریت های دیستال می رسد. اگر شعبه دندریتیک شعاع زیادی داشته باشد ، می تواند پروتئین بیشتری را حمل کند. ترکیبی از دو عامل ، عرض (یا “شعاع”) دندریت ها و چقدر پروتئین ها می توانند حرکت کنند ، تعیین کننده تعداد پروتئین هایی است که یک نورون برای تولید همه سیناپس ها باید تولید کند. سارتوری و همکارانش دریافتند که با بهینه سازی شعاع دندریتیک ، نورون می تواند تعداد کل پروتئین ها و در نتیجه هزینه سنتز پروتئین را با چندین مرتبه اندازه کاهش دهد. چوماتچنکو در پایان گفت: “نتایج ما نشان می دهد که مورفولوژی های دندریتیک نورون ها نقشی اساسی در شکل گیری عملکرد عصبی دارند و استراتژی های بهینه سازی و محدودیت های اعمال شده توسط قاچاق پروتئین را منعکس می کنند.”

منبع تاریخچه:

مواد تهیه شده توسط انجمن ماکس پلانک. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.

[ad_2]

منبع: hobobat-news.ir