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ニューロンは自身の DNA を変更します

06.05.2015

DNA の安定性は長く幸せな人生の鍵であるため、細胞は特別な分子機械の助けを借りてすべての突然変異を排除しようとします。もちろん、ここでは、たとえば生殖細胞の成熟中（および一般に細胞の分裂中）に発生する交差の現象を思い出すことができます-交差中に、相同染色体間でDNAフラグメントの大規模な交換が発生します.

しかし、このプロセスは慎重に制御されており、依然として細胞分裂に結びついています。ゲノム不安定性のその他のケースについては、外的要因 (変異原性放射線など) が原因であるか、DNA の複製と修復に関与する分子機械のあまり正確ではない作業が原因で発生します。正常で健康な細胞は、染色体の変化をできる限り注意深く監視し、可能であればすべてを元に戻そうとします。

さらに驚くべきことは、ジョンズ・ホプキンズ大学のホンジュン・ソンの研究グループの結果です。彼と彼の共同研究者は、正常で成熟した脳ニューロンが、エピジェネティックマークを使用して自身の DNA を絶えず変更していることを発見しました。ご存じのように、特定の遺伝子の活性を変えるために、細胞はヌクレオチド配列に干渉する必要はありません。RNA を合成するタンパク質にとって魅力的でなくなる特別なマーカーを遺伝子に供給するだけで十分です。これらのマーカーは、遺伝暗号の XNUMX つの「文字」の XNUMX つであるシトシンの窒素塩基に結合しているメチル基です。 (括弧内に、念のため、メチルマークとエピジェネティックな制御が一般的に遺伝子活性を制御する唯一の方法ではないことに注意してください。)

DNA のメチル化は簡単ですが、標識をシトシンから除去する必要がある場合があります。これはもはや簡単ではなく、ここで一連の反応が開始され、途中でラベルの付いた「文字」が切り取られ、通常のメチル化されていないシトシンがその場所に挿入されます。つまり、DNA鎖のXNUMXつに穴が形成されます。これは、不安定性の強力な要素です。結局のところ、他の「文字」が誤ってここに到達する可能性があり、実際の突然変異が発生します。それにもかかわらず、DNAのメチル化と脱メチル化のプロセスは、哺乳類の細胞では非常に活発であり、脳のような「デリケートな」器官であっても、予測不可能な外部環境や体の残りの部分から一般的に最大限に保護されています.

Nature Neuroscience に掲載された論文の中で、著者らは、マウスの脳ニューロンにおいて、脱メチル化活動がシナプス細胞の可塑性と明確に関連していると書いています。シナプス可塑性は、ニューロンが隣接するニューロンとのニューロン間接続の強度を調節する能力として理解されています。これにより、チェーン内のインパルスが弱まったり増加したりします。分子レベルでは、あるニューロンから別のニューロンに信号を伝達する神経伝達物質の数がどのように変化するか、そして「受け取る側」の神経伝達物質受容体の数がどのように変化するかによって見ることができます.変化の範囲が広いほど、ニューロンの可塑性。そのため、脱メチル化を抑制する Tet3 遺伝子が脳細胞でオフになると、シナプス可塑性が増加しました。逆に、Tet3 活性が刺激されると、可塑性が低下しました。

さらなる実験では、Tet3 遺伝子が、神経伝達物質の受容体として機能するシナプス GluR1 タンパク質のレベルに影響を与えることが示されました。ニューロンが最も重要でない刺激に反応し始めると、Tet3 の活動が増加し、その結果、GluR1 受容体レベルが低下しました。つまり、細胞はインパルスのわずかな変化に反応しなくなり、シナプスは標準的な動作モードに戻りました。しかし、逆もまた真である可能性があります。シナプスの活動が大幅に減少した場合、Tet3 でも減少したため、GluR1 のレベルが増加し、シナプスの働きに反映されました。脱メチル化に関与する遺伝子の活性は、DNA の状態、つまりヌクレオチドがどのくらいの頻度で切り出されたかによって見ることができました。

シナプス可塑性は学習能力と関連しており、それが多ければ多いほど脳にとって良いと考えられています。しかし、それは明らかにある種の調節因子を持っているに違いなく、その3つがニューロン間接触の活動の変化に反応するTetXNUMX遺伝子であることが予想外に判明した. もちろん、この DNA の「マイクロサージェリー」、つまりヌクレオチド配列から文字を絶え間なく切り取る作業が、シナプスがさまざまな信号に応答する能力にどの程度正確に影響を与えるのかという疑問が生じます。 DNA鎖のギャップは、シナプスの強度と感度に直接影響を与える遺伝子に正確に当てはまる可能性がありますが、そこで正確に何が起こるかは、さらなる研究からのみ知ることができます.

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ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

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スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

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強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

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温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

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東芝がソニー工場を835億XNUMX万ドルで買収 26.01.2008

ソニーと東芝は、大規模な契約を締結しようとしています。最新のソニー Fab 2 集積回路製造工場を 835 億 XNUMX 万ドルで購入するというものです。

入手した情報によると、すべての必要な手続きは新会計年度の開始である1月60日までに完了し、その後、工場は合弁事業として運営されます。同時に、東芝が 40% を所有し、残りの XNUMX% がソニーに帰属します。

この工場は、65nmプロセス技術を使用して製造される集積回路の生産を目的としており、工場の主な製品はCellプロセッサとRSXグラフィックマイクロチップになります。その後、マイクロ回路の製造を45 nmの「レール」に移す予定です。

なお、いずれもソニーのゲーム機「プレイステーション 3」の主要部品として採用されており、一般的に東芝は「半導体」事業を積極的に展開しており、フラッシュメモリチップやマイクロプロセッサなどの増産を目指している。

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