Сотрудники Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН получили важные данные о влиянии метилирования ДНК на долговременную синаптическую пластичность (механизм, опосредующий долговременную память) у брюхоногого моллюска.

Исследования последних лет показали важную роль метилирования ДНК в работе нервной системы. Метилирование — это эпигенетическая модификация ДНК путем присоединения метильных групп к цитозину. Этот процесс, который контролируется ферментами ДНК – метилтрансферазами, регулирует активность генов: чем больше присоединено метильных групп, тем меньше активность гена.

Авторы впервые исследовали влияние метилирования ДНК на долговременную синаптическую пластичность у брюхоногого моллюска. В эксперименте с использованием препарат RG108, который блокирует ДНК – метилтрансферазы, ученые наблюдали достоверное ухудшение уровня потенциации синаптических ответов, что подтверждает важность метилирования для поддержания долговременной памяти.

Еще одной важной эпигенетической модификацией является ацетилирование гистонов. Гистоны — это белки, которые помогают ДНК сворачиваться. Ацетилирование делает гистоны более активными, что также улучшает память.

Исследователи проверили, что произойдет, если одновременно заблокировать метилтрансферазы и добавить препараты, которые блокируют ацетилирование гистонов. Оказалось, что это компенсирует дефицит памяти, что свидетельствует о том, что процессы метилирования и ацетилирования действуют совместно и вместе регулируют долговременную синаптическую пластичность.

Исследование выполнено в рамках крупного научно проекта «Применение современных нейротехнологий для исследования механизмов регуляции и компенсации патологий возбудимости нервной системы», реализуемого при поддержке Минобрнауки России. Координатором проекта выступает Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН.