BIOLOGÍA Y BIOMEDICINA
Identifican 16 genes clave para la memoria a largo plazo, en un estudio sobre la mosca del vinagre
El trabajo coliderado por el CSIC muestra la relevancia de 16 genes presentes en las neuronas de la mosca 'Drosophila melanogaster' para formar la memoria
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Una investigación internacional coliderada por el Centro de Neurociencias Cajal (CNC) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha identificado 16 genes clave para la formación de la memoria a largo plazo, a partir de un estudio desarrollado en la mosca del vinagre.
El trabajo, publicado en 'Nature Communications', desvela parte del mecanismo molecular que permite a las neuronas almacenar recuerdos a largo plazo, un hallazgo novedoso, pues hasta ahora se desconocía qué genes se activan y cuándo lo hacen para consolidar una información o un recuerdo en la memoria.
La formación de la memoria a largo plazo requiere de cambios físicos en las neuronas para generar una mayor conexión entre ellas. Estos cambios solo se producen cuando las neuronas sintetizan nuevas proteínas y, para que esto ocurra, activan genes que permiten copiar la información genética del ADN en una molécula de ARN mensajero que traslada esa información fuera del núcleo celular para formar las nuevas proteínas.
A partir de esta evidencia, los investigadores diseñaron un análisis temporal de la actividad génica, proceso mediante el cual la información codificada en un gen es utilizada por la célula para formar una proteína, durante el aprendizaje de la mosca del vinagre ('Drosophila melanogaster').
Mediante técnicas de secuenciación de ARN, el equipo pudo identificar los genes cuya actividad se modifica en las neuronas responsables de la memoria. Estas modificaciones de expresión génica constituyen un rastro molecular que distingue a las neuronas que participan en el almacenamiento de recuerdos de manera efectiva.
"Esta huella transcripcional de la memoria coincide con periodos críticos de consolidación y está enriquecida en funciones clave como la remodelación del esqueleto de las células o citoesqueleto, el metabolismo energético y la señalización sináptica", ha explicado el investigador Francisco A. Martín, que trabajaba en el CNC-CSIC durante la realización del estudio, y actualmente lo hace en el departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad Complutense de Madrid (UCM).
16 genes conservados en humanos
De este modo, los resultados confirmaron el papel esencial de 16 genes, todos ellos conservados en humanos. Destacaron dos factores de transcripción, proteínas que se unen al ADN y activan o reprimen la expresión de los genes. Los factores de transcripción identificados, Hr38 y Sr, actúan como reguladores neuronales inmediatos, es decir, son la respuesta genética rápida de una neurona ante una nueva experiencia o estímulo.
"El hallazgo de Hr38 y SR, cuya función estaba poco caracterizada en memoria, los revela como genes críticos en neuronas que participan en la consolidación de la memoria, y explora nuevas vías para entender los mecanismos universales de recuerdo y olvido", ha apuntado Francisco A. Martín.
Con todo, el investigador ha destacado que los hallazgos obtenidos permiten avanzar en la comprensión de la biología de la memoria y de los factores genéticos y moleculares que intervienen para mantener recuerdos a lo largo del tiempo. "La presencia de algunos de estos factores en cerebros más complejos abre la puerta a la posibilidad de un mecanismo común empleado para la formación de diferentes memorias, incluso entre diferentes especies", ha concluido.
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