Le rôle crucial de l’ARN dans la mémoire de la peur et le traitement du SSPT

Résumé: Les chercheurs ont révélé le rôle révolutionnaire de l’ARN dans l’apprentissage et la mémoire liés à la peur. Leur étude montre comment l’ARN non codant Gas5 influence l’excitabilité neuronale, impactant ainsi les processus d’apprentissage et de mémoire.

Une autre étude a identifié des ARN modifiés par m6A qui régulent la plasticité synaptique, cruciale pour la mémoire d’extinction de la peur, un facteur clé du SSPT. Ces résultats offrent de nouvelles perspectives sur le rôle de l’ARN dans le cerveau et sur les thérapies potentielles basées sur l’ARN pour le SSPT.

Faits marquants:

1. L’ARN non codant Gas5 coordonne le trafic de molécules d’ARN dans les neurones, jouant un rôle essentiel dans l’apprentissage et la mémoire, en particulier dans la peur de l’extinction.
2. Les ARN modifiés par m6A spécifiques à la synapse, identifiés dans une étude distincte, sont cruciaux pour la plasticité synaptique et la mémoire d’extinction de la peur, ce qui a un impact sur le traitement du SSPT.
3. Cette recherche permet de mieux comprendre l’ARN dans le fonctionnement cérébral et ouvre de nouvelles voies pour des approches thérapeutiques à base d’ARN contre le SSPT et les phobies.

Source: Université du Queensland

Des chercheurs de l’Université du Queensland ont découvert une nouvelle manière dont l’acide ribonucléique (ARN) affecte l’apprentissage et la mémoire liés à la peur.

Le professeur Timothy Bredy du Queensland Brain Institute de l’UQ a déclaré qu’il s’agissait d’un exemple passionnant du rôle de l’ARN dans le réglage précis des fonctions cellulaires du cerveau.

Dans un article publié dans Communications naturellesles chercheurs ont démontré qu’un ARN non codant appelé Gas5 coordonne le trafic et le regroupement des molécules d’ARN à l’intérieur des longs processus des neurones et orchestre l’excitabilité neuronale en temps réel qui contribue à l’apprentissage et à la mémoire.

“Comprendre le monde complexe de l’ARN est un domaine émergent rapidement de la recherche en neurosciences, dans lequel nous en apprenons constamment davantage sur la façon dont les différentes classes d’ARN contrôlent la communication entre et au sein des cellules cérébrales”, a déclaré le professeur Bredy.

« Dans cette étude, nous avons trouvé des ARN liés à l’apprentissage au niveau de la synapse et un, en particulier, appelé Gas5, semble être uniquement requis pour la mémoire d’extinction de la peur.

« Il se passe beaucoup plus de choses avec ces types de molécules d’ARN que nous ne le pensions au départ et le fait qu’elles influencent la fonction cellulaire en une milliseconde, ce qui reflète les changements en temps réel de la fonction synaptique qui se produisent dans le cerveau pendant l’apprentissage, est extraordinaire.

L’ARN non codant pourrait être le chaînon manquant pour comprendre comment le cerveau traite les entrées d’une importance cruciale qui conduisent à la formation de la mémoire.

Cette étude s’appuie sur des découvertes antérieures cette année du Bredy Lab qui ont identifié une population distincte d’ARN liés à l’apprentissage qui s’accumulent près de la synapse – la jonction entre les neurones qui leur permet de communiquer.

Dans cet article, publié dans le Journal des neurosciencesils ont découvert plusieurs nouveaux ARN spécifiques aux synapses qui hébergent une étiquette chimique spécifique appelée N6-méthyladénosine (m6A).

L’auteur principal, le Dr Sachithrani Madugalle, a déclaré que les résultats mettaient en évidence l’importance des ARN modifiés par m6A dans la régulation de la plasticité synaptique.

“Les lecteurs sont des protéines qui se lient à l’étiquette chimique et la dirigent vers des emplacements et des fonctions”, a déclaré le Dr Madugalle.

« Les lecteurs nous ont permis de déterminer le rôle fonctionnel des molécules d’ARN modifiées par m6A dans la formation de nouvelles mémoires.

« En examinant l’un de ces ARN, Malat1, nous avons découvert les protéines clés qui interagissent avec cet ARN et soutiennent les processus liés à un type important de mémoire appelé extinction de la peur.

« La déficience d’extinction de la peur est associée au trouble de stress post-traumatique (SSPT).

« Lorsque Malat1 est chimiquement décoré avec m6A, cela lui permet d’interagir avec différentes protéines du compartiment synaptique, ce qui peut alors modifier les mécanismes impliqués dans la formation de la mémoire d’extinction de la peur.

« Ces nouvelles informations pourraient éclairer le développement de futures thérapies à ARN pour lutter contre le SSPT.

“En comprenant où, quand et comment une molécule d’ARN est activée et en disposant d’un marqueur précis, nous aiderons à identifier la cible des thérapies.”

De plus, dans les deux études, l’équipe a utilisé un nouvel outil innovant qui leur a permis de manipuler l’état fonctionnel d’une molécule d’ARN, en collaboration avec le professeur Bryan Dickinson et le Dr Simone Rauch de l’Université de Chicago.

“Nous recherchons maintenant des moyens d’exploiter l’ARN pour contrôler les aspects de la fonction synaptique sous-jacents à la formation de la mémoire et potentiellement développer un traitement à base d’ARN pour le traitement du SSPT et de la phobie”, a déclaré le professeur Bredy.

À propos de cette actualité de recherche sur la génétique, la mémoire et le SSPT

Auteur: Lisa Clarke
Source: Université du Queensland
Contact: Lisa Clarke – Université du Queensland
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
“L’extinction de la peur est régulée par l’activité de longs ARN non codants au niveau de la synapse» de Sachithrani Madugalle et al. Communications naturelles

Accès fermé.
“Enrichi en synapse m⁶Malat1 modifié en A interagit avec le roman m⁶Un lecteur, DPYSL2, est requis pour la mémoire d’extinction de peur» de Sachithrani Madugalle et al. Journal des neurosciences

Abstrait

L’extinction de la peur est régulée par l’activité de longs ARN non codants au niveau de la synapse

Les ARN longs non codants (lncRNA) représentent une classe multidimensionnelle de molécules régulatrices impliquées dans de nombreux aspects du fonctionnement cérébral.

De nouvelles preuves indiquent que les ARNnc sont localisés dans la synapse ; cependant, le rôle direct de leur activité dans ce compartiment subcellulaire dans la formation de la mémoire n’a pas encore été démontré.

À l’aide de la capture-seq de lncRNA, nous avons identifié un ensemble spécifique d’ARNlnc qui s’accumulent dans le compartiment synaptique du cortex préfrontal infralimbique de souris mâles adultes C57/Bl6.

Parmi ceux-ci figurait une variante d’épissage liée à l’ARNnc associé au stress, Gaz5. L’immunoprécipitation de l’ARN suivie de la spectrométrie de masse et de l’imagerie d’une seule molécule a révélé que cela Gaz5 L’isoforme, en association avec les protéines de liaison à l’ARN G3BP2 et CAPRIN1, régule le trafic et le regroupement des granules d’ARN en fonction de l’activité.

De plus, nous avons constaté que l’inactivation spécifique au type de cellule, dépendante de l’activité et spécifique à la synapse du Gaz5 Cette variante a conduit à une altération de la mémoire d’extinction de la peur.

Ces résultats identifient un nouveau mécanisme d’extinction de la peur qui implique l’interaction dynamique entre l’activité locale de l’ARNnc et les condensats d’ARN dans le compartiment synaptique.

Abstrait

Enrichi en synapse m⁶Malat1 modifié en A interagit avec le roman m⁶Un lecteur, DPYSL2, est requis pour la mémoire d’extinction de peur

La modification de l’ARN N⁶-méthyladénosine (m⁶A) régule l’interaction entre l’ARN et diverses protéines de liaison à l’ARN au sein du noyau et d’autres compartiments subcellulaires et s’est récemment révélé impliqué dans la plasticité, l’apprentissage et la mémoire dépendants de l’expérience.

En utilisant m⁶Un séquençage d’ARN, nous avons découvert une population distincte de m liés à l’apprentissage⁶A- ARN modifiés au niveau de la synapse, qui comprend le long transcrit 1 de l’adénocarcinome du poumon associé aux métastases d’ARN non codants (Malat1). L’immunoprécipitation d’ARN et la spectrométrie de masse ont révélé 12 nouveaux m induits par l’apprentissage spécifique aux synapses⁶Un lecteur dans le mPFC de souris mâles C57/BL6, avec m⁶A-modifié Malat1 se liant à un sous-ensemble de ceux-ci, notamment CYFIP2 et DPYSL2.

De plus, une réduction de m spécifique au type de cellule et à la synapse, et dépendante de l’état.⁶Un sur Malat1 altère la mémoire d’extinction de la peur ; un effet qui se produit probablement à travers une perturbation de l’interaction entre Malat1 et DPYSL2 et une diminution associée de la formation d’épines dendritiques.

Ces résultats mettent en évidence le rôle critique de m⁶A dans la régulation de l’état fonctionnel de l’ARN lors de la consolidation de la mémoire d’extinction de la peur, et élargir le répertoire des m dépendants de l’expérience⁶Un lecteur dans le compartiment synaptique.