Wie kann es sein, dass wir uns an manche Begebenheiten viele Jahre erinnern? Manche Erinnerungen behalten wir ein Leben lang, andere verschwinden nach kurzer Zeit wieder. Verantwortlich ist das Langzeitgedächtnis. Unerlässlich dafür ist offenbar das Protein Arc, welches sehr ähnliche Eigenschaften wie ein Virus hat.
Langzeitgedächtnis: Arc ist wichtig
Forschende der University of Utah, der University of Copenhagen und des MRC Laboratory of Molecular Biology in Großbritannien untersuchten das Protein Arc, welches wichtig für das Langzeitgedächtnis ist. Sie fanden in ihrer Studie heraus, dass eine zufällige Begegnung vor Hunderten von Millionen Jahren dazu geführt hat, dass Arc eine zentrale Rolle in unserer Gedächtnisfunktion spielt.
Bei dem Protein Arc scheint es sich um das Überbleibsel eines Virus zu handeln. Die Art und Weise, wie es sich zusammensetzt, ähnle der Funktionsweise des HIV-Retrovirus. Jason D. Shepherd und seine Kolleg*innen glauben, dass der Vorfahre des Retrovirus (das Retrotransposon) vor 350 bis 400 Millionen Jahren sein genetisches Material in ein viergliedriges Wesen, das landbasiert war, injizierte. Dies führte wohl zur Entwicklung des Arc-Proteins. Seither werde es offenbar weitervererbt.
- Gute Frage: Sind Viren Lebewesen?
So wirkt das Protein
Arc wirke laut der Forschenden wie ein virales Kapsid. „Als Kapsid bezeichnet man eine aus Proteinbausteinen bestehende Struktur, die das Genom eines Virus umgibt“ (laut DocCheck Flexicon). Ein Kapsid ist also eine äußere Hülle, die genetische Informationen eines Virus trägt. Viren verwenden es, um ihr genetisches Material von einer Zelle in eine andere zu verbreiten. Das verursacht schließlich eine Infektion.
So ähnlich funktioniert Arc. Das Protein kapselt seine RNA ein, um sie von einem Neuron zum anderen zu übertragen. In einer Pressemitteilung verrät Mitautorin der Studie Elissa Pastuzyn:
„Wir sind in diese Forschungslinie eingestiegen, weil wir wussten, dass Arc in vielerlei Hinsicht etwas Besonderes ist, aber als wir entdeckten, dass Arc in der Lage ist, den Transport von RNA von Zelle zu Zelle zu vermitteln, waren wir platt.“
Elissa Pastuzyn
Kein anderes dem Forschungsteam bekanntes nicht-virales Protein wirke auf diese Weise.
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Quellen: „The Neuronal Gene Arc Encodes a Repurposed Retrotransposon Gag Protein that Mediates Intercellular RNA Transfer“ (Cell, 2018), DocCheck Flexicon, Health University of Utah
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