神經元
關於我們的記憶如何運作的細節已經困擾了神經科學家數十年。 諸多研究表明, 這是一種包含多部分大腦系統的精密過程。
最近, 生物學家發現, 一種名為Arc的蛋白質存在奇特的性質。 此前的研究表明, 這種蛋白質對長期記憶的形成至關重要, 它可以調節各種形式的突觸可塑性, 並與神經發育障礙有關。 至於這種蛋白質的其他功能以及進化起源, 生物學家知之甚少。 而新的研究發現, Arc蛋白質與病毒感染宿主的方式有著非常相似的特性。
病毒
研究人員認為, 在數億年前的一次偶然相遇, 才使得Arc蛋白質在我們記億功能中佔據中心地位。 電子顯微鏡所拍攝到的圖像顯示, Arc蛋白質的組裝方式看起來很像愛滋病病毒逆轉錄病毒的運作方式。 這種蛋白質的行為就像病毒一樣, 並且還能充當神經元之間的溝通平臺。 在目前已知的非病毒蛋白質中, 沒有一種蛋白質會表現出這樣的行為。 Arc蛋白質的作用是打開一扇窗戶, 讓記憶變得牢固。 沒有這種蛋白質, 窗戶就不能打開。
先前的研究表明,
DNA
新的研究發現, 在大約4億年前, 逆轉錄病毒的祖先——逆轉錄轉座子, 把它的遺傳物質注入到一種陸生四肢動物的體內。
這項新研究改變了我們對進化過程的看法。 進化過程並不是隨機的突變, 生物體可以相互借鑒以便進一步演化。 為了檢驗這個理論, 研究人員設計了一些實驗, 想看看Arc蛋白質到底會不會像病毒一樣運作。 結果正如理論所認為的那樣, Arc蛋白質的行為很像病毒, 它們在衣殼中複製了幾份自己, 然後把mRNA從一個神經元傳遞到另一個神經元中。
這個新發現已經發表在《細胞》(Cell)雜誌上。