Il ruolo dell'Arc nella memoria
L'mRNA dell'Arc è localizzato nei siti sinaptici attivati, e sembra essere coinvolto nella sovrapproduzione di beta-amiloide, segnale distintivo della malattia di Alzheimer. Comprendere in che modo l'Arc è regolata farebbe luce sul processo della plasticità sinaptica, e potrebbe anche servire come bersaglio terapeutico nella malattia di Alzheimer. Per migliorare la nostra comprensione della plasticità sinaptica il progetto DENDRITIC MRNAS ("Linking dendritic mRNA metabolism to neuronal functions and disorders"), finanziato dall'UE, ha studiato a fondo il pattern di espressione genica sulle sinapsi, concentrandosi sulla proteina Arc. Gli scienziati del progetto DENDRITIC MRNAS hanno lavorato per svelare i fattori che controllano l'espressione dell'Arc nell'attività sinaptica. In questo contesto, hanno posizionato la regione non tradotta all'estremità 3′ (3'UTR) del gene Arc per guidare l'espressione dell'enzima luciferasi di lucciola. La manipolazione genetica di 3'UTR ha mostrato quali componenti erano necessari per l'espressione dell'Arc. Cosa interessante, lo splicing alternativo dell'mRNA dell'Arc era responsabile della messa a punto dell'espressione dell'Arc durante la segnalazione sinaptica: o attivava il decadimento dell'mRNA, limitando così la finestra temporale in cui questa proteina essenziale è prodotta in risposta agli stimoli, o provocava la traduzione. Questo paradosso serve probabilmente per ottenere una scarica rapida ma limitata di espressione dell'Arc, che si abbina perfettamente alla natura della plasticità sinaptica. Ulteriore evidenza sperimentale ha indicato che la regolazione dell'Arc si verifica anche al livello traslazionale. Utilizzando inibitori specifici, i ricercatori del progetto hanno identificato la defosforilazione di eIF2 e l'attività di PKA come fasi chiave del passaggio alla plasticità sinaptica a lungo termine. In generale, il lavoro dello studio DENDRITIC MRNAS ha fornito la prova di una regolazione multiparametrica dell'espressione dell'Arc. Le scoperte del progetto hanno importanti ramificazioni per comprendere come sono determinate le memorie a lungo termine, e in che modo le risposte fisiologiche vengono alterate nelle malattie neurodegenerative.
Parole chiave
Plasticità sinaptica, consolidamento della memoria, Arc, amiloide, Alzheimer, mRNA dendritico, neurodegenerativo
