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Gène identifié comme clé de l’apprentissage et de la mémoire

Résumé: Les chercheurs ont identifié le rôle essentiel du gène KDM5B dans l’apprentissage et la mémoire. Leur étude démontre que les souris dont la fonction de ce gène est réduite présentent des déficits importants en mémoire et en capacité d’apprendre.

Des expériences ont montré que KDM5B est essentiel au renforcement des connexions neuronales, cruciales pour la formation de la mémoire. Cette découverte approfondit non seulement la compréhension des fonctions cognitives, mais ouvre également de nouvelles voies pour lutter contre les déficiences intellectuelles et des conditions comme l’autisme.

Faits marquants:

  1. Fonction du gène en mémoire : KDM5B joue un rôle central dans la régulation de la force des connexions neuronales, essentielle à l’apprentissage et à la mémoire.
  2. Impact sur la déficience intellectuelle : Bien que KDM5B ait été associé à l’autisme et à la déficience intellectuelle, son impact direct sur l’apprentissage et la mémoire fournit de nouvelles informations sur des cibles thérapeutiques potentielles.
  3. Méthodologie de recherche : L’étude impliquait la modification génétique de souris pour réduire la fonction KDM5B chez les adultes, isolant l’impact du gène sur l’apprentissage des effets sur le développement, avec des résultats significatifs concernant la détérioration cognitive et les crises d’épilepsie.

Source: Université d’Exeter

Un gène précédemment lié à la déficience intellectuelle s’est avéré réguler l’apprentissage et la mémoire chez la souris.

Le gène, appelé KDM5B a déjà été associée à certains troubles de déficience intellectuelle et à l’autisme. Dans la population générale, certaines variantes sont également associées à une fonction cérébrale réduite, mais pas suffisamment pour provoquer un handicap manifeste ou des symptômes comportementaux.

Cela montre l'ADN.
KDM5B peut modifier la structure du matériel génétique de nos cellules, ce qui détermine si les gènes nécessaires au développement ou au fonctionnement du cerveau sont exprimés en quantité correcte au bon moment. Crédit : Actualités des neurosciences

Des chercheurs du King’s College de Londres, de l’Université d’Exeter et de l’Université de Californie à Irvine ont découvert qu’une fonction réduite du gène dans le cerveau entraîne une perte de capacité d’apprentissage et de mémoire, ainsi qu’une réduction de la capacité du cerveau à renforcer les connexions entre les neurones. ce qui est clé dans la formation des souvenirs.

La nouvelle étude de l’équipe sur la souris, publiée dans le Journal des neurosciences décrit comment les souris se sont reproduites sans système pleinement fonctionnel KDM5B gène ont de moins bonnes capacités d’apprentissage et de mémoire.

Afin d’exclure la possibilité que l’effet puisse être dû à un impact sur le développement du cerveau, les chercheurs ont également réduit la quantité de ce gène dans un groupe distinct de souris adultes, dans l’hippocampe, une région du cerveau responsable de la mémoire.

Ils ont découvert qu’une fonction génétique réduite entraînait des crises d’épilepsie chez certaines souris et une détérioration de leur apprentissage et de leur mémoire. Des expériences en laboratoire ont suggéré que le renforcement des connexions entre les neurones lors de la formation de la mémoire était réduit.

Le professeur Albert Basson, dont le groupe de recherche a commencé ses travaux au King’s College de Londres et a depuis rejoint l’Université d’Exeter, a déclaré : « La mémoire et la capacité d’apprendre sont fondamentales pour notre potentiel intellectuel, mais nous avons encore beaucoup à apprendre sur le mécanismes sous-jacents.

« Depuis plus d’une décennie, le KDM5B Ce gène a été associé à l’autisme et à certaines formes de déficience intellectuelle, mais une mutation de ce gène à lui seul n’est pas toujours suffisante pour provoquer ces affections, c’est pourquoi il n’a pas été étudié en détail.

« Notre travail montre que KDM5B est important pour l’apprentissage et la mémoire et fournit de nouvelles informations sur les mécanismes fondamentaux de la mémoire et de l’apprentissage, ce qui est crucial pour trouver de nouvelles façons d’améliorer ces fonctions. »

KDM5B peut modifier la structure du matériel génétique de nos cellules, ce qui détermine si les gènes nécessaires au développement ou au fonctionnement du cerveau sont exprimés en quantité correcte au bon moment.

Le Dr Leticia Peres-Sisquez, qui a effectué la recherche au King’s College de Londres, a déclaré : « Nous avons cherché à déterminer si KDM5B la capacité de modifier le matériel génétique a un impact direct sur l’apprentissage et la mémoire.

« Nous avons découvert que le gène a un impact direct sur l’apprentissage et la mémoire, distinct de tout effet sur le développement du cerveau. Ce gène intéressera désormais beaucoup plus les chercheurs en quête de nouveaux traitements pour des pathologies telles que l’autisme et d’autres troubles de déficience intellectuelle.

Financement: La recherche a été financée par le Conseil de recherches médicales et les National Institutes of Aging, avec le soutien de Wellcome.

À propos de cette actualité sur la recherche en génétique, apprentissage et mémoire

Auteur: Louise Vennells
Source: Université d’Exeter
Contact: Louise Vennells – Université d’Exeter
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
« Le gène de risque de déficience intellectuelle Kdm5b régule la consolidation de la mémoire à long terme dans l’hippocampe» d’Albert Basson et al. Journal des neurosciences


Abstrait

Le gène de risque de déficience intellectuelle Kdm5b régule la consolidation de la mémoire à long terme dans l’hippocampe

L’histone lysine déméthylase KDM5B est impliquée dans les troubles de déficience intellectuelle récessifs et dans les variantes hétérozygotes tronquant les protéines dans KDM5B sont associés à une fonction cognitive réduite dans la population.

La famille KDM5 des lysine déméthylases a des fonctions développementales et homéostatiques dans le cerveau, dont certaines semblent indépendantes de l’activité de la lysine déméthylase.

Pour déterminer les fonctions de KDM5B dans l’apprentissage et la mémoire dépendant de l’hippocampe, nous avons d’abord étudié des souris mâles et femelles homozygotes pendant une période de temps. Kdm5bΔARID allèle dépourvu d’activité déméthylase. Kdm5bΔARID/ΔARID les souris présentaient une hyperactivité et des déficits de mémoire à long terme dans les tâches d’apprentissage dépendant de l’hippocampe.

L’expression de gènes immédiats et dépendants de l’activité a été régulée négativement chez ces souris et hyperactivée lors d’un stimulus d’apprentissage par rapport aux souris de type sauvage (WT). Un certain nombre d’autres gènes associés à l’apprentissage étaient également dérégulés de manière significative dans le Kdm5bΔARID/ΔARID hippocampe.

Ensuite, nous avons renversé Kdm5b spécifiquement chez l’hippocampe de souris adulte WT avec shRNA. Kdm5b l’inactivation a entraîné des convulsions spontanées, une hyperactivité, une mémoire à long terme dépendante de l’hippocampe et des déficits de potentialisation à long terme.

Ces résultats identifient KDM5B comme un régulateur essentiel de l’expression des gènes et de la plasticité synaptique dans l’hippocampe adulte et suggèrent qu’au moins certains des phénotypes cognitifs associés à KDM5B les variantes génétiques sont causées par des effets directs sur les mécanismes de consolidation de la mémoire.


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