आपकी सभी यादें एक प्राचीन वायरस से एक अजीब प्रोटीन द्वारा संग्रहित हैं

मेमोरी कैसे काम करती है? जितना अधिक हम इसमें डुबकी लगाते हैं, उतने अधिक प्रश्न हम इस बात पर ठोकर खाते हैं कि स्मृति का कार्य पहले कैसे विकसित हुआ। वैज्ञानिकों ने 1995 में आर्क प्रोटीन की पहचान के साथ एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की, यह देखते हुए कि न्यूरॉन्स में प्लास्टिक परिवर्तन में इसकी भूमिका स्मृति समेकन के लिए महत्वपूर्ण थी।

यह प्रोटीन पहले से ही एक बड़ी बात है, लेकिन आर्क तस्वीर अभी बहुत अधिक दिलचस्प है। जर्नल में गुरुवार को प्रकाशित एक अध्ययन में सेल यूटा विश्वविद्यालय, डेनमार्क में कोपेनहेगन विश्वविद्यालय और ब्रिटेन के कैम्ब्रिज में आणविक जीवविज्ञान की एमआरसी प्रयोगशाला के शोधकर्ताओं की एक टीम का तर्क है कि आर्क ने लाखों साल पहले एक यादृच्छिक मौका मुठभेड़ के परिणामस्वरूप मस्तिष्क में अपनी जगह ले ली थी। । वैज्ञानिकों ने कहा कि हमारी कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया बैक्टीरिया के रूप में उत्पन्न होता है, हमारे प्राचीन पूर्वजों की कोशिकाओं ने अवशोषित किया, आर्क प्रोटीन एक वायरस के रूप में शुरू हुआ है।

शोधकर्ताओं को पता था कि जब वे आर्क की एक छवि को कैप्चर करते हैं, जो वायरल कैप्सिड की तरह एक भयानक रूप में दिखाई देता है, तो यह हैहेड प्रोटीन कोट, जो संक्रमण के दौरान कोशिकाओं को होस्ट करने के लिए वायरस की आनुवंशिक सामग्री को अलग करता है।

"उस समय, हम आर्क के आणविक कार्य या विकासवादी इतिहास के बारे में ज्यादा नहीं जानते हैं," एक बयान में यूटा विश्वविद्यालय में न्यूरोबायोलॉजी, एनाटॉमी, बायोकेमिस्ट्री और ऑप्थेमोलॉजी के सहायक प्रोफेसर, अध्ययन के सहायक कॉउथोर जेसन शेफर्ड कहते हैं। शेफर्ड ने 15 वर्षों तक आर्क का अध्ययन किया है। “मैंने ईमानदार होने के लिए प्रोटीन में लगभग रुचि खो दी थी। कैप्सिड्स देखने के बाद, हमें पता था कि हम कुछ दिलचस्प हैं। ”

स्मृति के बारे में न्यूरोसाइंटिस्टों की समझ को चुनौती देने वाला मुख्य मुद्दा यह है कि प्रोटीन मस्तिष्क में बहुत लंबे समय तक नहीं रहता है, भले ही यादें लगभग जीवन भर रहती हैं। तो यादों के बने रहने के लिए, प्लास्टिक परिवर्तन होना चाहिए, जिसका अर्थ है कि न्यूरॉन संरचनाओं को वास्तव में स्मृति समेकन के परिणामस्वरूप बदलना होगा।

यह वह जगह है जहाँ आर्क खेलने में आता है। चूहों पर किए गए पिछले शोध में बताया गया है कि आर्क किस तरह मेमोरी समेकन को बाधित करता है, यह सुझाव देता है कि आर्क न्यूरोनल प्लास्टिसिटी में महत्वपूर्ण है।

लेकिन वैज्ञानिकों ने कभी नहीं सोचा था कि वे साक्ष्य पर ठोकर खाएंगे जो आर्क के लिए एक वायरल मूल की ओर इशारा करते हैं, क्योंकि ये नए निष्कर्ष बताते हैं।

शोध टीम को इस सिद्धांत को सत्यापित करने की आवश्यकता थी, इसलिए उन्होंने परीक्षण किया कि क्या आर्क वास्तव में वायरस की तरह काम करता है। यह निकलता है कि आर्क कैप्सिड ने अपने आरएनए को एनकैप्सुलेट किया। जब उन्होंने आर्क कैपिड्स को माउस ब्रेन सेल कल्चर में डाल दिया, तो कैप्सिड्स ने अपने आरएनए को माउस ब्रेन सेल्स में ट्रांसफर कर दिया - ठीक उसी तरह जैसे कि वायरल इंफेक्शन करता है।

अध्ययन के प्रमुख लेखक पोस्टडॉक्टोरल फेलो राइसा ने कहा, "हम यह जानते हुए कि आर्क कई मायनों में विशिष्ट थे, लेकिन जब हमें पता चला कि आर्क आरएनए के सेल-टू-सेल परिवहन में मध्यस्थता करने में सक्षम थे, तो हम फ़्लॉइड कर रहे थे" एक बयान में पास्टुज़िन, पीएच.डी. "कोई अन्य गैर-वायरल प्रोटीन जिसे हम इस तरह से नहीं जानते हैं।"

शोधकर्ताओं को संदेह है कि यह वायरस-स्तनपायी सहयोग 350 और 400 मिलियन वर्ष पहले के बीच हुआ था जब एक रेट्रोट्रॉप्सोन - आधुनिक रेट्रोवायरस के पूर्वज - ने अपने डीएनए को चार-पैर वाले प्राणी में मिला दिया था। उन्हें यह भी संदेह है कि यह एक से अधिक बार हुआ। यदि वे सही हैं, तो यह शोध जीवन के विकास की तस्वीर को उलझा देता है जैसा कि हम जानते हैं। न केवल कई उत्परिवर्तन यादृच्छिक मौका से होते हैं, जो हमें यह बताते हैं कि आज हम क्या हैं, लेकिन हमने वास्तव में अन्य कोशिकाओं और जीवों से जीव विज्ञान प्राप्त किया है। उनका थोड़ा सा इतिहास आज भी हम पर जीवित है।

सार: स्तनधारी मस्तिष्क में लंबे समय तक चलने वाली सूचना भंडारण के लिए न्यूरोनल जीन आर्क आवश्यक है, सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी के विभिन्न रूपों की मध्यस्थता करता है, और न्यूरोडेवलपमेंटल विकारों में फंसाया गया है। हालांकि, आर्क के आणविक कार्य और विकास संबंधी उत्पत्ति के बारे में बहुत कम जानकारी है।यहां, हम दिखाते हैं कि आर्क स्वयं-कोडित वायरस-जैसे कैप्सिड्स में है जो आरएनए को एनकैप्सुलेट करता है। एन्डोजेनस आर्क प्रोटीन न्यूरॉन्स से बाह्यकोशिकीय पुटिकाओं में जारी होता है जो आर्क mRNA के स्थानांतरण को नई लक्ष्य कोशिकाओं में स्थानांतरित करता है, जहां यह गतिविधि-निर्भर अनुवाद से गुजर सकता है। शुद्ध आर्क कैप्सूल एंडोसाइट्स हैं और आर्क mRNA को न्यूरॉन्स के साइटोप्लाज्म में स्थानांतरित करने में सक्षम हैं। ये परिणाम बताते हैं कि आर्क रेट्रोवायरल गैग प्रोटीन के समान आणविक गुणों को प्रदर्शित करता है। विकासवादी विश्लेषण से संकेत मिलता है कि आर्क को Ty3 / जिप्सी रेट्रोट्रांस्पोन्स की कशेरुक वंशावली से लिया गया है, जो रेट्रोवायरस के पूर्वज भी हैं। इन निष्कर्षों से पता चलता है कि तंत्रिका तंत्र में अंतरकोशिकीय संचार की मध्यस्थता करने के लिए विकास के दौरान गैग रेट्रोलीमेंट्स को पुनर्निर्मित किया गया है।