Tudomány
Okosabb patkány génmanipulációval
2009. október 25. 11:38
Az agysejtek kommunikációját elősegítő gén túlpörgetésével sikerült kifejleszteni egy minden eddigieknél okosabb patkányt, állítja egy amerikai-kínai kutatócsoport.
Egy kínai képregény szuper patkánya után Hobbie-J névre keresztelt nőstény háromszor olyan hosszan emlékezett az új tárgyakra, mint egy átlagos Long-Evans nőstény patkány, amit a legokosabb patkányfajként tartanak számon. Hobbie-J sokkal jobban teljesített az összetett feladatoknál, például a különböző útvonalak megjegyzésében is.
A beszámoló közel egy évtizeddel azután jelent meg, hogy a Nature magazinban napvilágot látott egy tanulmány egy Doogie nevű okos egérről, akinek a tanulásért és az emlékezésért felelős agyterületén, a hippokampuszban fokozták az NR2B gén kifejeződését. A genetikailag módosított Long-Evans patkánynál hasonló memóriabeli fejlődéseket tapasztaltak, mint Doogie esetében, akinél akkoriban azt is sikerült bizonyítani, hogy felturbózott memóriája az idő múlásával sem lanyhul.
.gif)
„Ez egy újabb adalék ahhoz a nézethez, ami szerint az NR2B az emlékek kialakulásának egy általános kapcsolója” – mondta dr. Joe Z. Tsien, a Georgia Orvosi Egyetem Agy- és Viselkedéskutató Intézetének igazgatóhelyettese, az új tanulmány társszerzője. A felfedezés tovább erősíti, hogy az NR2B a memóriajavító gyógyszerek célpontja lehet az egészséges embereknél, valamint az Alzheimer-kórban, vagy enyhe elbutulásban szenvedőknél, nyilatkoztak a kutatásban résztvevő tudósok.
Az NR2B fehérje az NMBA receptorok egy alegysége, amik az agysejteken elhelyezkedve apró pórusokként beengedik az elektromosan töltött ionokat, amik növelik a neuronok aktivitását és kommunikációját. Dr. Tsien a receptor „fiatal” formájaként utal az NR2B-re, mivel termelődése a pubertás után lecsökken, átadva a teret felnőtt megfelelőjének, az NR2A-nak.
Bár a fiatal forma csupán mintegy 100 ezredmásodperccel hosszabb ideig teszi lehetővé a kommunikációt az agysejtek között, ez is elegendő, hogy jelentősen javuljanak a tanulási és emlékező képességek, ezért is teljesítenek jobban a fiatalok mindkét területen, taglalta dr. Tsien. Ez a csapóajtó-konfiguráció, ami nem csak azt határozza meg, mennyi információ áramlik, hanem azt is hogy milyen gyorsan, egyedi jellemzője az NMBA receptoroknak.
A tudósok megállapították, hogy Hobbie-J folyamatosan túlteljesíti normális fajtársait, egészen összetett helyzetekben is. Persze egy szuperintelligens patkány teljesítményének is vannak korlátai. Amikor a kísérletben résztvevő rágcsálókat arra igyekeztek megtanítani, hogy váltogatva kell haladniuk a jobb és baloldali járatok között, hogy eljussanak a célul kitűzött csokoládéig, egy perc várakozás után mindannyian jól teljesítettek, három perc után viszont már csak Hobbie-J emlékezett a módszerre, öt perc elteltével már ő sem. „Nem tudunk belőle matematikust faragni, végül is csak egy patkány” – mondta Tsien, hozzátéve, hogy amikor valóban összetett gondolkodásra és emlékezésre kerül sor, akkor számít igazán az agy mérete.
Az egyik oka, hogy a tudósok ennyire szorgalmazzák ezt a típusú kutatást az, hogy lássák, vajon az NR2B megnövekedett termelődése komplexebb élőlényeknél, például kutyáknál, vagy a célközönségnél, azaz nálunk embereknél is ugyanezt az eredményt hozza-e. Azt is tanulmányozzák, hogy a mogyoróban, hüvelyesekben és a zöld zöldségekben, mint például a spenótban megtalálható magnéziummal természetes úton is megismételhetők-e a kutatók által génmanipulációval elért eredmények. A magnéziumion blokkolja az NMDA-receptorba való bejutást, így arra készteti az agysejteket, hogy fokozzák a NR2B kifejeződését, ellensúlyozva a hatást.
A beszámoló közel egy évtizeddel azután jelent meg, hogy a Nature magazinban napvilágot látott egy tanulmány egy Doogie nevű okos egérről, akinek a tanulásért és az emlékezésért felelős agyterületén, a hippokampuszban fokozták az NR2B gén kifejeződését. A genetikailag módosított Long-Evans patkánynál hasonló memóriabeli fejlődéseket tapasztaltak, mint Doogie esetében, akinél akkoriban azt is sikerült bizonyítani, hogy felturbózott memóriája az idő múlásával sem lanyhul.
„Ez egy újabb adalék ahhoz a nézethez, ami szerint az NR2B az emlékek kialakulásának egy általános kapcsolója” – mondta dr. Joe Z. Tsien, a Georgia Orvosi Egyetem Agy- és Viselkedéskutató Intézetének igazgatóhelyettese, az új tanulmány társszerzője. A felfedezés tovább erősíti, hogy az NR2B a memóriajavító gyógyszerek célpontja lehet az egészséges embereknél, valamint az Alzheimer-kórban, vagy enyhe elbutulásban szenvedőknél, nyilatkoztak a kutatásban résztvevő tudósok.
Az NR2B fehérje az NMBA receptorok egy alegysége, amik az agysejteken elhelyezkedve apró pórusokként beengedik az elektromosan töltött ionokat, amik növelik a neuronok aktivitását és kommunikációját. Dr. Tsien a receptor „fiatal” formájaként utal az NR2B-re, mivel termelődése a pubertás után lecsökken, átadva a teret felnőtt megfelelőjének, az NR2A-nak.
Bár a fiatal forma csupán mintegy 100 ezredmásodperccel hosszabb ideig teszi lehetővé a kommunikációt az agysejtek között, ez is elegendő, hogy jelentősen javuljanak a tanulási és emlékező képességek, ezért is teljesítenek jobban a fiatalok mindkét területen, taglalta dr. Tsien. Ez a csapóajtó-konfiguráció, ami nem csak azt határozza meg, mennyi információ áramlik, hanem azt is hogy milyen gyorsan, egyedi jellemzője az NMBA receptoroknak.
A tudósok megállapították, hogy Hobbie-J folyamatosan túlteljesíti normális fajtársait, egészen összetett helyzetekben is. Persze egy szuperintelligens patkány teljesítményének is vannak korlátai. Amikor a kísérletben résztvevő rágcsálókat arra igyekeztek megtanítani, hogy váltogatva kell haladniuk a jobb és baloldali járatok között, hogy eljussanak a célul kitűzött csokoládéig, egy perc várakozás után mindannyian jól teljesítettek, három perc után viszont már csak Hobbie-J emlékezett a módszerre, öt perc elteltével már ő sem. „Nem tudunk belőle matematikust faragni, végül is csak egy patkány” – mondta Tsien, hozzátéve, hogy amikor valóban összetett gondolkodásra és emlékezésre kerül sor, akkor számít igazán az agy mérete.
Az egyik oka, hogy a tudósok ennyire szorgalmazzák ezt a típusú kutatást az, hogy lássák, vajon az NR2B megnövekedett termelődése komplexebb élőlényeknél, például kutyáknál, vagy a célközönségnél, azaz nálunk embereknél is ugyanezt az eredményt hozza-e. Azt is tanulmányozzák, hogy a mogyoróban, hüvelyesekben és a zöld zöldségekben, mint például a spenótban megtalálható magnéziummal természetes úton is megismételhetők-e a kutatók által génmanipulációval elért eredmények. A magnéziumion blokkolja az NMDA-receptorba való bejutást, így arra készteti az agysejteket, hogy fokozzák a NR2B kifejeződését, ellensúlyozva a hatást.
