Вчені з’ясували, чому молоді нейрони пошкоджують власну ДНК

Дослідження мозку молодих нервових клітин

Як повідомляє НВ — Техно: 9 липня, 15:00. Дослідження вчених з Кіотського університету виявило, що молоді нервові клітини пошкоджують власну ДНК під час розвитку мозку. Основною причиною розривів є фермент Topoisomerase IIβ. Це відкриття підтверджує, що під час формування нових нейронів виникають подвійні розриви в ДНК, які є одним із найнебезпечніших типів пошкоджень.

В експериментах вчені відтворили процес, використовуючи мікроканали, що імітують вузькі проходи в мозку. Коли нові нейрони проходять через ці щільні тканини, фермент Topoisomerase IIβ тимчасово розрізає ДНК для зняття механічного напруження. Проте, під час руху крізь вузькі простори механізм затримується, залишаючи тимчасові розриви в генетичному матеріалі. Більшість пошкоджень ДНК вдається відновити менш ніж за 24 години завдяки спеціальній системі відновлення ДНК.

Експеримент на мишах

Вчені також провели експеримент на мишах, створивши особини, у яких нові нейрони не могли повноцінно відновлювати ДНК через відсутність одного з ферментів. Миші з порушенням відновлення ДНК у молодому віці почали демонструвати легкі порушення рівноваги. Це свідчить про те, що тимчасові розриви й подальше відновлення ДНК можуть створювати невеликі генетичні відмінності між нейронами.

"Мозок, що розвивається, пристосувався ефективно переносити й ремонтувати такі пошкодження." - Мінеко Кенгаку, один із авторів дослідження

Результати цього дослідження можуть мати значний вплив на подальші наукові дослідження в галузі нейробіології та генетики. Розуміння механізмів, що лежать в основі пошкодження та відновлення ДНК у нейронах, може призвести до нових підходів у лікуванні нейродегенеративних захворювань або відновлення функцій мозку після травм. Також це може допомогти в розробці терапій, спрямованих на покращення нейропластичності та адаптаційних механізмів мозку.

Дослідження нейронів відкриває нові горизонти в розумінні мозкових процесів, а також їх здатності до адаптації. Наприклад, нещодавно виявлено, що мозок під наркозом може розпізнавати мову та прогнозувати слова, що свідчить про активність нейронних зв’язків навіть у несприятливих умовах. Це підкреслює важливість вивчення механізмів функціонування мозку в різних станах.