곽노필의 미래창

» 베타 액틴 mRNA 분자들이 뉴런의 핵에서 만들어져 뉴런의 돌출부위인 수상돌기 내부로 이동하는 장면. 유튜브 동영상 캡처.  

전령RNA 분자 형광처리해 기억전령사 이동 장면 촬영

뇌가 기억을 만들어내는 순간이 영상에 포착됐다. 과학저널 <사이언스> 1월24일치에 실린 두 논문에 따르면, 미 뉴욕주 예시바대의 알버트 아인슈타인의대 연구진은, 모델 생쥐에서 기억을 만들어내는 핵심 분자들을 형광 처리해 이들 분자가 살아있는 뇌 세포에서 이동하는 것을 실시간으로 관찰하는 데 성공했다.
 연구진은 뉴런을 손상시키지 않으면서 뇌의 깊숙한 곳을 관찰하기 위해, 베타 액틴 단백질(beta-actin protein)을 코딩하는 전령RNA(mRNA)에 녹색 형광 꼬리표를 붙였다. 이 단백질은 뇌의 뉴런에서 다량으로 발견되는 필수적 구조 단백질로, 기억 생성에 핵심적인 역할을 한다.

기억저장소 해마 뉴런 자극받자 전령RNA가 핵에서 수상돌기로 이동

 실험 결과 생쥐의 해마 뉴런이 자극을 받자, 형광 처리된 베타 액틴 mRNA 분자들이 뉴런의 핵에서 만들어져 뉴런의 돌출부위인 수상돌기 내부로 이동하는 것이 관찰되었다. 해마는 기억이 만들어지고 저장되는 곳이다. 형광 처리된 mRNA로 인해 생쥐의 몸에 어떤 이상 현상이 생기지는 않았으며 생쥐는 건강하고 생식도 가능했다고 연구진은 밝혔다.
 뉴런들은 시냅스에서 합쳐지는데, 시냅스에서는 뉴런의 가느다란 돌출부들이 서로를 붙잡고 있다. 반복적인 신경 자극이 서로 맞물린 수상돌기의 모양을 변화시킴으로써, 시냅스 연결 강도를 높이는 것으로 나타났다. 서로 인접한 뉴런들 사이에 안정적이고 오래 지속되는 시냅스 연결이 형성될 때 기억이 암호화되는 것으로 생각된다고 연구진은 설명했다.

출처
http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=244359&cont_cd=GT 
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-01-27     
원문　
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-01/aeco-wmm012114.php