冷泉港科学家发现果蝇记忆形成的机制

研究人员发现，Pum蛋白可以通过调节基因的表达，进而改变突触的可塑性，帮助记忆的形成。这个研究结果的获得，是通过计算的方法进一步预测，然后再体外进行全方位的测试，最后才在活的果蝇中验证。该研究结果有助于研究人员理解人类大脑中记忆是如何工作的。

　　生物通报道：突触是神经细胞之间信息传递的微小桥梁。突触连接强度的改变，也就是所谓的可塑性，是记忆形成和学习的关键，可以帮助确定神经信号如何传递。冷泉港一个神经生物学实验室的带头人Josh Dubnau博士在果蝇中研究了学习和记忆功能。他的研究小组以前鉴定出一组果蝇基因，包括Pumilio在内，是记忆形成所需的。在人类中也有这样一个类似的基因，因此在果蝇大脑中研究Pumilio将有助于研究人员理解人类大脑中记忆是如何工作的。

前人的工作已经证明，通过调节在细胞的不同区域制造出多少种不同的蛋白，Pumilio与其它基因一道帮助果蝇胚胎发育成型。Dubnau博士提出假说，该基因在影响记忆的形成时也以类似的方式起作用。

为了深入研究这个设想，Dubnau博士与冷泉港的Michael Zhang博士以及Adrian Krainer博士进行了合作。他请求Zhang博士进行一个复杂的数学分析：已知在突触中有151个活跃的基因，那么哪个基因的表达的蛋白前体最有可能与Pumilio基因表达的Pum蛋白相互作用？得到答案之后，再回到Krainer的实验室证实，Pum与几个蛋白前提相互作用，包括dlg1基因的蛋白产物。在哺乳动物中，有一个类似于dlg1的基因也在突触形成中起作用。

那么在果蝇中又是如何呢？Dubnau博士的实验室进行了最后一步。他们用转基因工程的方法构建了在脑部蕈形体过量表达Pum蛋白的果蝇。蕈形体是记忆存储的位点。接着他们证实，dlg1基因的蛋白产物在这些区域显著地降低。这个观察结果支持如下观点，Pumilio通过选择性地改变单个突触而建立记忆。

这项工作让人非常满意，因为关于Pumilio的原始假设，可以通过计算的方法进一步预测，然后再体外进行全方位的测试，最后才在活的果蝇中验证。Dunnau指出，这种多学科的合作，正是冷泉港历来所擅长之事。（生物通，揭鹰）