학습 메커니즘으로서의 DNA 손상
MIT 피코워 학습기억연구소 연구진은 학습 과제 중 뉴런이 자극을 받으면 특정 유전자 위치에서 DNA의 두 가닥을 의도적으로 끊는다는 사실을 발견했다. 이러한 절단은 시냅스 연결을 조절하는 유전자에서 발생하여 뉴런이 스스로 재연결할 수 있게 한다. 6월 27일 네이처 뉴로사이언스에 게재된 이 연구는 고해상도 이미징을 사용하여 살아있는 쥐 뇌 조직에서 이 과정을 실시간 관찰했다.
기억에 필수적인 복구 과정
연구진이 쥐의 DNA 복구 메커니즘을 차단했을 때, 동물들은 기억 형성 장애를 보였다. "복구가 없으면 절단은 영구적 손상이 되어 뉴런이 지속적인 연결을 형성할 수 없습니다."라고 주저자 리웨이 박사가 말했다. 연구팀은 PARP1이라는 단백질 복합체가 절단과 복구를 모두 촉발하는 마스터 조절자임을 확인했다.
신경퇴행성 질환과의 잠재적 연관성
이 발견은 DNA 복구 메커니즘이 나이와 함께 저하되는 것으로 알려진 알츠하이머 및 기타 신경퇴행성 질환에 시사점을 줄 수 있다. 연구팀은 현재 이러한 DNA 복구 시스템의 연령 관련 붕괴가 인지 저하에 기여하는지 조사하고 있다.