Un esquema de paCaMKII. El dominio LOV2-J derivado de la prote\u00edna vegetal, la fototropina 1, se fusion\u00f3 con la prote\u00edna quinasa II dependiente de calcio\/calmodulina (CaMKII). La absorci\u00f3n de luz azul provoca un cambio conformacional reversible del dominio LOV2, lo que lleva a la disociaci\u00f3n del dominio quinasa. Esta quinasa liberada estructuralmente activa las mol\u00e9culas de se\u00f1alizaci\u00f3n posteriores que se requieren para la inducci\u00f3n de la plasticidad sin\u00e1ptica. Cr\u00e9dito: Hideji Murakoshi <\/p>\n
Las neuronas son las c\u00e9lulas primarias del sistema nervioso, y las se\u00f1ales que se transmiten entre ellas son responsables de todas nuestras acciones y nuestra capacidad cognitiva. En particular, se cree que el aprendizaje y la memoria est\u00e1n asociados con un proceso llamado \u00abpotenciaci\u00f3n a largo plazo\u00bb, que es el fortalecimiento de las conexiones entre neuronas espec\u00edficas a trav\u00e9s de la transmisi\u00f3n continua de se\u00f1ales a trav\u00e9s de las sinapsis (peque\u00f1os espacios entre las neuronas). La potenciaci\u00f3n a largo plazo puede cambiar la conexi\u00f3n entre las neuronas a trav\u00e9s de las sinapsis cambiando su tama\u00f1o y composici\u00f3n. Comprender c\u00f3mo se produce la potenciaci\u00f3n a largo plazo puede ser valioso para aclarar c\u00f3mo nuestro cerebro aprende y retiene nuevos conocimientos. Un equipo de cient\u00edficos de Jap\u00f3n ahora ha logrado avances significativos en la comprensi\u00f3n de la potenciaci\u00f3n a largo plazo. \u00a1Sigue leyendo para saber c\u00f3mo! <\/p>\n
Una forma de estudiar la potenciaci\u00f3n a largo plazo es usar la optogen\u00e9tica, es decir, activar las neuronas y monitorear sus respuestas ante la estimulaci\u00f3n de la luz. La optogen\u00e9tica permite a los cient\u00edficos activar neuronas individuales y diseccionar c\u00f3mo funcionan las neuronas en las redes neuronales. Como tal, la optogen\u00e9tica es un avance revolucionario en la investigaci\u00f3n de la neurociencia, pero hasta ahora no se han desarrollado herramientas optogen\u00e9ticas para modificar sinapsis individuales (espinas). Este es un problema porque las v\u00edas de se\u00f1alizaci\u00f3n neuronal pueden tener efectos espec\u00edficos de la columna vertebral. En particular, la prote\u00edna CaMKII, cr\u00edtica para la potenciaci\u00f3n a largo plazo, es activada por la mol\u00e9cula de glutamato de una manera espec\u00edfica para la columna vertebral, pero lo que sucede exactamente en las sinapsis durante la activaci\u00f3n sigue siendo un misterio.<\/p>\n
Afortunadamente, una El equipo de investigaci\u00f3n del Instituto Nacional de Ciencias Fisiol\u00f3gicas de Jap\u00f3n, dirigido por el Dr. Hideji Murakoshi, resolvi\u00f3 este problema. El equipo fusion\u00f3 CaMKII con un dominio espec\u00edfico de un fotorreceptor vegetal (un tipo de c\u00e9lula que responde a la luz). Este dominio llamado LOV2-J hizo que CaMKII se volviera sensible a la luz, despu\u00e9s de lo cual expresaron este nuevo CaMKII fotoactivable en diferentes tipos de neuronas aisladas y en ratones vivos. Sus hallazgos se publicaron recientemente en la revista Nature Communications.<\/p>\n
\u00abNos emocion\u00f3 mucho descubrir que la activaci\u00f3n de CaMKII desencadena algunos efectos importantes, espec\u00edficamente el reclutamiento de receptores que provocan una reacci\u00f3n en cadena que luego conduce a la potenciaci\u00f3n a largo plazo, \u00ab, explica el Dr. Murakoshi. El proceso cambia f\u00edsicamente las espinas dendr\u00edticas, expandi\u00e9ndolas, un resultado que los cient\u00edficos tambi\u00e9n observaron en sus experimentos. Es importante destacar que todo lo que se necesitaba para que sucediera este proceso era la activaci\u00f3n de CaMKII, para decirlo en t\u00e9rminos cient\u00edficos, la activaci\u00f3n de CaMKII fue suficiente para la potenciaci\u00f3n a largo plazo de las espinas dendr\u00edticas individuales, lo que no se hab\u00eda demostrado antes. El equipo tambi\u00e9n utiliz\u00f3 tecnolog\u00eda de imagen basada en luz y el CaMKII activado por luz para determinar qu\u00e9 mol\u00e9culas de se\u00f1alizaci\u00f3n se activan durante la potenciaci\u00f3n a largo plazo. Todos estos hallazgos se combinan para proporcionar una mejor imagen de c\u00f3mo se produce la potenciaci\u00f3n a largo plazo a nivel de sinapsis.<\/p>\n
\u00abAdem\u00e1s de la valiosa informaci\u00f3n que descubrimos sobre un importante proceso neurol\u00f3gico, nuestro CaMKII activado por la luz es una gran adici\u00f3n a las herramientas optogen\u00e9ticas existentes\u00bb, comenta el Dr. Murakoshi cuando se le pregunta sobre la importancia de su trabajo. \u00abHemos creado algo que se puede usar para manipular la se\u00f1alizaci\u00f3n neuronal e investigar la plasticidad sin\u00e1ptica o los cambios fisiol\u00f3gicos que ocurren en las sinapsis individuales durante eventos como la formaci\u00f3n de la memoria\u00bb.<\/p>\n
Los cient\u00edficos son optimistas de que con un mayor desarrollo, el La capacidad de manipular las sinapsis tambi\u00e9n tiene implicaciones importantes para el tratamiento de enfermedades cerebrales (como el autismo), \u00a1una haza\u00f1a notable para la neurociencia! <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Los cient\u00edficos desarrollan una herramienta controlable por luz para estudiar la cin\u00e9tica de CaMKII en el aprendizaje y la memoria M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Akihiro CE Shibata et al, Photoactivatable CaMKII induce plasticidad sin\u00e1ptica en sinapsis individuales, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038\/s41467-021-21025-6 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Nature Communications <\/p>\n Proporcionado por los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales Cita<\/strong>: Nueva herramienta ‘molecular’ ayuda a arrojar light on individual synapses in brain cells (2021, 9 de febrero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-02-molecular-tool-individual-synapses-brain.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Un esquema de paCaMKII. El dominio LOV2-J derivado de la prote\u00edna vegetal, la fototropina 1, se fusion\u00f3 con la prote\u00edna quinasa II dependiente de calcio\/calmodulina (CaMKII). La absorci\u00f3n de luz azul provoca un cambio conformacional reversible del dominio LOV2, lo que lleva a la disociaci\u00f3n del dominio quinasa. Esta quinasa liberada estructuralmente activa las mol\u00e9culas … Continuar leyendo \u00abNueva herramienta ‘molecular’ ayuda a arrojar luz sobre sinapsis individuales en c\u00e9lulas cerebrales\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-15964","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15964","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15964"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15964\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15964"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=15964"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=15964"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}