Aladár, Álmos, Leó2020. február 20., csütörtök
Tudomány

Hogyan programozhatják át emlékeink az idegsejtek kommunikációs gépezetét?

2018.08.01.Erdélyi Ilona
National Geographic Magyarország

Hogy pontosan miként működnek szervezetünk legbonyolultabb molekuláris gépezetei, arra keresi a választ a következő öt évben Nusser Zoltán, az MTA KOKI kutatója az Európai Kutatási Tanács 2,5 millió eurós támogatásával.

Az idegsejtjeink közti kapcsolatot biztosító szinapszisokban működnek szervezetünk legbonyolultabb molekuláris gépezetei. Az utóbbi években kiderült róluk, hogy felépítésüket nemcsak a genetika, hanem gondolataink, emlékeink is formálják.
Illusztráció: Profimedia

Agyunk több milliárd idegsejtből álló hálózatában rengeteg kapcsolat alakul ki, melyeken keresztül a sejtek kommunikálnak egymással. E szinapszisnak nevezett kapcsolódási pontok többségében molekulák (ingerületátvivő anyagok) közvetítésével jut át a jel egyik idegsejtből a másikba. A jelek küldését és fogadását megvalósító rendszer finoman összehangolt működésű fehérjék sokaságából áll. A rendszer összetettségét jól mutatja, hogy a becslések szerint legalább minden tizedik génünk az idegsejtek szinapszisainak valamelyik fehérjét kódolja.

Az utóbbi években a kutatók számtalan különböző típusú szinapszist azonosítottak. Ahogy azonban a mérési módszerek egyre pontosabbá váltak, kiderült, hogy a szinapszisok jelátviteli „gépezetének” fehérje-összetétele olyankor is eltérő lehet, amikor azt semmilyen genetikai ok vagy sejttípus-tulajdonság nem indokolná. Úgy tűnik, hogy idegsejtek működésének története – például az, hogy milyen memórianyom kialakításában vettek részt – jelentős hatással van a köztük kialakult szinapszisok felépítésére. Hogy pontosan miben is áll ez a hatás, annak kiderítésére nyerte el Nusser Zoltán az Európai Kutatási Tanács 2,5 millió eurós Advanced Grant támogatását.

A gondolattól a fehérjékig
Nusser Zoltán az MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetében működő kutatócsoportjával olyan kísérleti rendszert állított össze, mellyel szigorúan kontrollált körülmények között megvizsgálhatják, milyen hatással van az agyműködés a szinapszisok fehérje-összetételére. Rendszerükben négy alapvető szint épül egymásra, melyek megvalósításához külön-külön is az utóbbi néhány év eredményeire van szükség.

1. A kutatók pontosan meghatározott cselekvéssorozatokat végeztetnek kísérleti egerekkel, miközben mérik egyes idegsejtjeik működését.

2. Az agy megfigyelt területéből túlélő agyszeleteket készítenek, és itt különféle biofizikai vizsgálatokat végeznek a kiszemelt idegsejteken, valamint a köztük kialakult szinapszisokon.

3. A szövetmintákban egy saját fejlesztésű jelölési módszerrel azonosítják a szinapszisok fehérjéit. A különböző típusú, megjelölt fehérjék azonosítását szupernagy felbontású mikroszkóppal végzik (a STED névre hallgató technológia kifejlesztéséért Stefan W. Hell 2014-ben elnyerte a kémiai Nobel-díjat).

4. A szinapszisok működése (múltja) és fehérje-összetétele között a fentiekben feltárt kapcsolatok még nem jelentenek feltétlenül ok-okozati összefüggést. Az utolsó lépésben a kutatócsoport ezt vizsgálja: genetikai beavatkozással megváltoztatják az így felfedezett fehérjeegyüttesek mennyiségét, és figyelik, hogy a beavatkozásnak — azonos kísérleti körülmények között — milyen hatásai vannak a szinapszisok funkcionális jellemzőire. Itt derülhetnek ki azok az ok-okozati összefüggések, amelyekből valóban mélyreható következtetéseket lehet levonni az idegsejtek és a szinapszisok működésére vonatkozóan.

Kiválóság és új irány — az ERC Advanced Grant titka
Nusser Zoltán, Széchenyi-díjas kutató, korábban már elnyerte egyszer az Európai Kutatási Tanács Advanced Grantjét, később pedig pályázati bírálóbizottságokban is részt vett. Az erre a szintre eljutott kutatóknál alapvető követelmény a korábbi sikeres tudományos karrier, ugyanakkor a benyújtott projekttel szemben elvárás, hogy valamelyest szakítson a múlt eredményeivel és új irányba induljon el. „Nincs aranyszabály — bírálóként és pályázóként is nagyon nehéz ezt kezelni” — mondta Nusser Zoltán, aki a következő években szinapszisok vizsgálata mellett a Nemzeti Agykutatási Program keretein belül is folytat idegtudományi kutatásokat.

A kutatásról bővebben az mta.hu oldalán olvashatnak.

 

Hozzászólások

Mérgező anyagok az őskori táplálékban

Mérgező anyagok az őskori táplálékban

Napjainkban sokan vélik úgy, hogy a korai emberek étrendje kivételesen egészséges volt, egy friss tanulmány alapján ugyanakkor nem minden esetben volt így.

Egyes kultúrnövények korábban elterjedtek, mint hittük

Egyes kultúrnövények korábban elterjedtek, mint hittük

Eurázsia különböző területein más és más növényeket háziasított az ember, később e növények átterjedtek a távoli területekre is. Egy új kutatás átírja ennek időrendjét.

Magyar kutatócsoport eredményei hatékonyabbá tehetik a leukémia kezelését

Magyar kutatócsoport eredményei hatékonyabbá tehetik a leukémia kezelését

Egy magyar tudóscsapat az egyik leggyakoribb felnőttkori leukémiatípus terápiája során kialakuló molekuláris változásokat vizsgálta.

Marsi város tervezésére hirdettek pályázatot

Marsi város tervezésére hirdettek pályázatot

A Mars Society által kihirdetett versenyen egy egymillió fős várost kell megtervezni.

Legújabb felvételek az új koronavírusról

Legújabb felvételek az új koronavírusról

A koronavírusokat a jellegzetes, koronára emlékeztető alakjukról nevezték el.

National Geographic 2020. februári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket