Aktuální číslo:

2024/4

Téma měsíce:

Obaly

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

Přírodovědec v ekosystému vědní politiky

Přírodovědec v ekosystému vědní politiky uzamčeno

Josef Tuček  |  2. 4. 2024
Petr Baldrian vede Grantovou agenturu ČR – nejvýznamnější domácí instituci podporující základní výzkum s ročním rozpočtem 4,6 miliardy korun. Za...
Od krytí k uzavření rány

Od krytí k uzavření rány

Peter Gál, Robert Zajíček  |  2. 4. 2024
Popáleniny jsou v některých částech světa až třetí nejčastější příčinou neúmyslného zranění a úmrtí u malých dětí. Život výrazně ohrožují...
Česká seismologie na poloostrově Reykjanes

Česká seismologie na poloostrově Reykjanes

Jana Doubravová, Jakub Klicpera  |  2. 4. 2024
Island přitahuje návštěvníky nejen svou krásnou přírodou, ale také množstvím geologických zajímavostí, jako jsou horké prameny, gejzíry a aktivní...