Resumo: Os pesquisadores descobriram que um microexon de nove aminoácidos emendado no gene Daam1 é fundamental para a formação de memória, funcionando exclusivamente em neurônios. A exclusão desse microexon em ratos resultou em menos espinhos sinápticos – estruturas essenciais para aprendizado e memória – e causou um declínio de 40% no desempenho da memória.
Quando os pesquisadores ajustaram quimicamente um desequilíbrio de sinalização desencadeado por sua ausência, os ratos recuperaram a memória e a atividade neural. O microexon é tão vital que foi preservado por centenas de milhões de anos, de tubarões a humanos, sugerindo seu papel fundamental na função cerebral.
Fatos -chave:
- Microexon específico para neurônios: Um fragmento de nove aminoácidos adicionado apenas nas células cerebrais afeta a memória.
- Impacto da memória: Removendo -o levou a menos sinapses e recall prejudicado em camundongos.
- Significado evolutivo: O mesmo microexon aparece em tubarões e humanos, inalterados em mais de 400 milhões de anos.
Fonte: Centro de Regulação Genômica
As células têm um truque chamado splicing. Eles podem cortar a mensagem de um gene em pedaços e decidir quais fragmentos manter. Ao misturar e combinar esses fragmentos, um único gene pode produzir muitas proteínas diferentes, oferecendo a tecidos e órgãos mais opções para prosperar e evoluir. De todos os tecidos, a emenda é mais prevalente no cérebro.
Pesquisadores do Centro de Regulação Genômica (CRG) descobriram que um desses fragmentos, um “microexon” apenas nove aminoácidos de comprimento, é inserido na proteína Daam1 exclusivamente nos neurônios e em nenhum outro lugar do corpo.
A inclusão do microexon é fundamental para o desenvolvimento neuronal saudável, com efeitos ondulando até a função de memória.
As descobertas são publicadas em Comunicações da natureza (6 de maio de 2025).
Daam1 faz uma proteína que ajuda as células a manter sua forma e permite seu movimento.
Quando a equipe excluiu o microexon de nove letras em camundongos, os animais eram saudáveis ao nascer, mas suas células cerebrais adultas tinham metade das “espinhas de aprendizado” usuais, saliências conhecidas por serem importantes para aprender e recuperar as memórias.
Menos espinhos significam menos novas conexões sinápticas, entorpecendo os circuitos subjacentes ao aprendizado e ao recall. Experimentos com os ratos confirmaram que a exclusão do microexon fez com que os animais se lembrassem de aproximadamente 40 % menos em algumas tarefas de memória padrão.
“Os neurônios parecem quase normais sob o microscópio, mas sua capacidade de se comunicar e, portanto, processar as informações foram fortemente impactadas. Os neurônios não podem construir pontes com a mesma eficácia, e os mensageiros não podem fazer seu trabalho”, diz o Dr. Patryk Poliński, que realizou o trabalho no Centro de Regulamento Genômico e agora é um pesquisador pós -documental em Blackona.
Para entender o problema em detalhes, a equipe alterou quimicamente uma via de sinalização hiperativa causada pela exclusão dos nove aminoácidos nos neurônios de camundongos. O disparo neuronal e o desempenho da memória foram parcialmente recuperados.
“Nosso trabalho prova que a capacidade do cérebro de recuperar memórias pode se recuperar quando o interruptor molecular certo é invertido”, diz a Dra. Mara Dierssen, co-correspondente autora do estudo e pesquisador do Centro de Regulamentação Genômica.
No entanto, os autores do estudo alertam que resgatar a função cognitiva é apenas uma prova de princípio, não uma terapia, embora inibidores semelhantes aos utilizados já sejam aprovados em humanos.
“Isso mostra um grande potencial, mas é muito cedo para falar sobre as pessoas”, adverte o Dr. Poliński.
Mais evidências da importância do microexon vêm de analisar o quão evolutivo é conservado. O estudo descobriu que os tubarões, que se separam dos ancestrais dos humanos centenas de milhões de anos atrás, carregam a mesma sequência.
“Quando os mesmos nove aminoácidos aparecem em tubarões e humanos, você está olhando para uma parte molecular tão útil que a evolução se recusou a mexer por quase meio bilhão de anos.
“Esse nível de conservação nos diz que esse microexon é uma engrenagem crítica que ajuda os neurônios a conectar memórias”, diz Manuel Irimia, professor de pesquisa da ICREA, co-correspondente autor do estudo que realizou o trabalho no CRG e atualmente é pesquisador com dupla afiliação entre o CRG e o Universitat Pompeu fabra.
Estudos anteriores do Dr. Irimia mostraram que um grande conjunto de microexões específicos para neurônios é sistematicamente ignorado no cérebro de pessoas com transtorno do espectro do autismo. O cérebro humano contém mais de 300 microexonos e apenas um punhado foi estudado em detalhes.
Os autores suspeitam que erros de emenda ocultos envolvendo microexonos possam estar subjacentes a uma ampla gama de dificuldades de aprendizagem, condições de espectro de autismo e outras condições de desenvolvimento neurológico.
A equipe agora está examinando bancos de dados humanos em busca de variantes raras que poderiam ter excluído o microexon Daam1 e podem coincidir com os distúrbios de aprendizagem. Paralelamente, outras experiências estão em andamento para descobrir quais dos muitos microexões restantes poderiam ajustar a cognição de maneira semelhante.
Sobre esta notícia de pesquisa de genética e memória
Autor: Omar Jamshed
Fonte: Centro de Regulação Genômica
Contato: Omar Jamshed – Centro de Regulação Genômica
Imagem: A imagem é creditada às notícias de neurociência
Pesquisa original: Acesso aberto.
““Um microexon neuronal altamente conservado na DAAM1 controla a dinâmica da actina, a sinalização RHOA/rocha e a formação de memória“Por Patryk Poliński et al. Comunicações da natureza
Resumo
Um microexon neuronal altamente conservado na DAAM1 controla a dinâmica da actina, a sinalização RHOA/rocha e a formação de memória
A dinâmica do citoesqueleto de actina é essencial para o desenvolvimento e a função adequados do sistema nervoso.
Um conjunto conservado de microexões específicos neuronais influencia vários aspectos da neurobiologia; No entanto, seus papéis na regulação do citoesqueleto de actina são desconhecidos.
Aqui, estudamos um microexon em Daam1, uma proteína de domínio Formin-Homology-2 (FH2) envolvida na reorganização da actina.
A inclusão de microexon estende a região do ligante do domínio Daam1 FH2, alterando a polimerização da actina.
A deleção genômica do microexon leva a defeitos de neuritogênese e aumento do influxo de cálcio em neurônios diferenciados.
Os ratos com esta deleção exibem defeitos pós-sinápticos, menos espinhos dendríticos imaturos, potenciação prejudicada a longo prazo e déficits na formação de memória.
Esses fenótipos estão associados ao aumento da sinalização de RhoA/rochas, que regula a dinâmica da actina-citoesqueleto e são parcialmente resgatadas pelo tratamento com um inibidor da rocha.
Este estudo destaca o papel de um microexon neuronal conservado na regulação da dinâmica da actina e do funcionamento cognitivo.