Aktuální číslo:

2025/7

Téma měsíce:

Umění

Obálka čísla

Ukládání vzpomínek a synaptická převodovka

 |  5. 12. 2022
 |  Vesmír 101, 726, 2022/12

Jedno u z největších záhad biologie je mechanismus ukládání vzpomínek v mozku. Se zajímavou teorií nedávno přišli Ben Goult a Samuel Barnett. Jejich model ukládání vzpomínek v lidském mozku předpokládá zapojení mechanicky ovládaných molekul – konkrétně talinu.

Talin spojuje adhezní struktury (takové, kterými se buňka přichytne k okolí — tedy, v nervové synapsi například k jinému neuronu) s aktinovým cytoskeletem. Obsahuje 13 nezávislých mechanosenzitivních domén. Jejich konformace je závislá na mechanickém pnutí, které na ně působí. Každá z těchto domén může fungovat jako „přepínač“ uzavřené a otevřené konformace, něco jako „0“ a „1“, tedy v jistém smyslu binární kód.

Takový kód by v nervové buňce bylo možno přečíst pomocí jiných cytoskeletárních proteinů, které se vážou na mechanosenzitivní domény talinu. Tímto proteinem může být třeba vinculin, který se na talin váže jen tehdy, jsou-li tyto domény v určité konformaci, a tím je zároveň stabilizuje.

Cílené a specifické „otevírání“ jednotlivých domén talinu má také za následek významné prodlužování celé molekuly, a tím i fyzický posun navázaných signálních proteinů v prostoru. Jedna molekula talinu se může, v závislosti na konformaci jednotlivých domén, prodloužit asi na desetinásobek.

Každá adhezní struktura obsahuje stovky molekul talinu. Model „synaptické převodovky“ předpokládá koordinované ovládání binárních přepínačů způsobem, který jednak fyzickým posouváním signálního uzlu v každé synapsi ovlivňuje signální potenciál takové synapse (tím, zda je ve fyzickém dosahu pro další signální molekuly), a zároveň umožňuje jakési ukládání informace v binárním kódu talinových molekul.

Barnett S. F. H., Goult B. T.: bioRxiv, 2022, DOI: 10.1101/2022.06.16.496395

Goult B. T.: Front. Mol. Neurosci., 2021, DOI: 10.3389/fnmol.2021.592951

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Neurobiologie
RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Adam Obr

Mgr. Adam Obr, Ph.D., (*1988) vystudoval buněčnou biologii na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy. Profesně nádorový biolog, který se v současné době zabývá imunoterapií leukémií, ale ve volném čase vrtá do problémů okolo výživy a sportu. Má dvě děti, vzpírá a hraje na bicí.
Obr Adam

Doporučujeme

Věstonická superstar

Věstonická superstar video

Soška tělnaté ženy z ústředního tábořiště lovců mamutů u dnešních Dolních Věstonic pod Pálavou je jistě nejznámějším archeologickým nálezem...
K čemu je umění?

K čemu je umění? uzamčeno

Petr Tureček  |  7. 7. 2025
Výstižná teorie lidské evoluce by měla nabídnout vysvětlení, proč trávíme tolik času zdánlivě zbytečnými činnostmi. Proč, jako například lvi,...
Paradoxní příběh paradoxu obezity

Paradoxní příběh paradoxu obezity uzamčeno

Petr Sucharda  |  7. 7. 2025
Obezita představuje jednu z nejzávažnějších civilizačních chorob, jejíž důsledky zasahují do téměř všech oblastí lidského zdraví. Její definice...