Hafıza Virüsü

1995’teki keşiften bu yana, Arc adlı bir protein, hafızanın nasıl çalıştığıyla ilgili uzun zamandır aranan sırları yavaş yavaş ortaya çıkardı.

Ancak yıllarca bu konuda çalışsan Jason Shepherd bundan ‘biraz sıkıldı’. 2001’deki lisans eğitiminden beri Arc’de çalışmıştı. 2013 yılına gelindiğinde, şu anki laboratuvarını ABD Utah Üniversitesi’nde kurduğunda ‘‘olayın çoğunu anladık’’ diye düşündü. Ancak beş yıl içinde Shepherd’ın ekibi, bizim gibi memelilerin sahip olduğu Arc versiyonunda ‘tamamen beklenmedik’ bir bulgu olarak adlandırdığı şeyi yayınladı. Aynı zamanda, ABD’deki Massachusetts Üniversitesi’ndeki Vivian Budnik’in grubu, sineklerde bulunan ark versiyonu için de benzer bir bulgu yayınladı. Bulgular, milyonlarca yıl önce karmaşık yaşam formlarının, düşünmemize yardımcı olmak için HIV gibi modern retrovirüslerin atasını kullanmanın bir yolunu bulduğu yönündeki daha önceki bir öneriyi güçlendirdi.

2018’de her iki ekip de Arc’nin kendisini bir virüse benzer bir kapsid kabuğunu oluşturabileceğini ve hücreler arasında RNA genetik bilgisini taşıyabileceğini gösterdi. Bu harika fikir, bilim adamlarını kısmen şaşırttı çünkü Arc’ın yapısının tam bir resmine sahip değillerdi ve hala memeli versiyonu için uygun değillerdi. Shepherd Chemistry World’e “yapı size bir ipucu verebilir” diyor. Hangi parçaların kapsidin dışına ve içine yapıştığını belirleyebilir.

Budnik ve Shepherd’ın ekipleri Arc’nin virüs benzeri doğasının kapsamını ortaya koyduğundan, araştırmacılar yapısı ve işlevi hakkında daha fazla bilgi verebildiler. Bu arada diğer araştırmacılar, arc’nin kapsid formunda olmadığında anıları saklamamıza nasıl yardımcı olduğunu daha da açıklığa kavuşturmak için çalışıyorlar. Shepherd’ın ekibi, Arc’ın kapsid yapısının hafızayı etkileyip etkilemediğini gösterecek hayvan deneyleri için hazırlanıyor. Budnik’in grubu karmaşık yaşam formlarında diğer kapsid oluşturan proteinleri avlıyor. Tüm bu araştırma yönlerinde, Arc’nin keşfi, virüs benzeri proteinlerin hakkında daha fazla bilgi vermeye hazırlanıyor.

Bunlar, arc’ın sinaptik plastisite ve hafıza hipotezi olarak bilinen nasıl öğrendiğimize dair ana fikrimize ilerlemesindeki son adımlardır. Bir sinaps, beynin yaklaşık 85 milyar nöronundan ikisinin buluştuğu yerdir. Bir elektrik sinyali ilk nörondan içeri girebilir ve glutamat nörotransmiterleri gibi kimyasal sinyalleri sinapsa salmasına neden olabilir. İkinci nöronun sinyali tespit etmek için sinapsın diğer tarafında reseptörleri vardır. İkinci nörona ne olduğuna bağlı olarak, kendi elektrik sinyalini gönderebilir. İkinci nöronun ateşlenip ateşlenmemesi sinapsı değiştirebilir ve bu değişebilirliğe plastisite denir.

İkinci nöron ilk nörondan sonra ateşlenirse, glutamat reseptörleri kazanabilir, bu da ikinci nöronun gelecekte ilk nöronun ateşlenmesi olasılığını artırır. Bilim adamları bunu güçlendirme veya uzun vadeli güçlendirme (LTP) olarak adlandırırlar. İkinci nöron birinciden sonra ateş etmezse, bazı glutamat reseptörleri çıkarılabilir, bu da bir dahaki sefere ilk nörondan sonra ateşlemeyi daha az olası hale getirir. Buna zayıflama veya uzun süreli depresyon (LTD) denir. Japonya’daki Tokyo Üniversitesi’nden Haruhiko Bito, glutamata duyarlı reseptör sayısını ‘sinapslarda bir para birimi’ olarak adlandırıyor. Bu değişiklikler devam ettiğinde, bir organizmanın nöronları benzer bir düşünce sürecine sahip olduğunda tekrar aynı şekilde ateşleyecektir. Sürekli olarak, büyük ölçekte gerçekleşen bu süreç, anıları nasıl oluşturduğumuzun merkezi bir parçasıdır.

Kaynak: chemistryworld.com