客观日本

熊本大学在小鼠实验中发现特定的RNA异常会导致记忆力减退

2024年07月23日 生物医药

熊本大学的中条岳志讲师等人在一项小鼠研究中发现,当特定的RNA(Ribonucleic acid,核糖核酸)无法生成时,脑部的发育会出现异常,记忆力和学习能力也会下降。如果能阐明其中的详细机制,将有助于开发治疗药物。

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当小鼠体内无法生成特定RNA时,就会出现记忆力减退等问题(供图:熊本大学中条岳志讲师)

信使RNA(mRNA)是RNA的一种,是蛋白质的设计图。根据这一设计图,酶将氨基酸连接起来,合成蛋白质。而本次的研究着眼于负责运输这些氨基酸的转运RNA(tRNA)。

tRNA是一种与氨基酸结合的RNA,易于分解。在生物体内,酶会引发各种化学反应来保护tRNA。这类酶约有100种,如果它们不能正常工作,就容易患上糖尿病,还会引起癫痫等脑部和神经疾病。

研究团队重点关注了参与各种tRNA所需化学反应的“TRMT10A”基因。该基因被认为与小头畸形等疾病的发病有关,但具体机制尚不清楚。研究人员通过基因改造培育出了TRMT10A基因失效的小鼠,并对其功能进行了研究。

研究结果显示,培育的基因失效小鼠表现出了身体和脑部缩小的类似小头畸形的症状。在进行迷宫实验时发现,正常小鼠经过几天的训练后大约10秒即可到达终点,而基因失效的小鼠则需要100秒左右,其学习能力和记忆能力都有所下降。

研究团队详细研究了小鼠脑部的海马体后发现,神经元之间的连接部分的结构较小,几乎没有出现与学习相关的反应。这表明脑部的发育出现了某种异常。而肾脏和肝脏等脑部以外的其他器官并未发现异常。

今后,研究团队将验证是否可以通过基因导入等方式补充缺失的tRNA来改善症状。未来,希望此研究将有助于开发针对脑部发育异常等疾病的基因疗法。相关研究成果已发表在英国科学期刊《核酸研究》(Nucleic Acids Research)上。

原文:《日本经济新闻》、2024/7/9
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Nucleic Acids Research
论文:TRMT10A dysfunction perturbs codon translation of initiator methionine and glutamine and impairs brain functions in mice
DOI:10.1093/nar/gkae520