Ragionamento circolare

Scienziati UNM indagano su una forma speciale di RNA nel cervello sospettata di svolgere un ruolo chiave nella malattia mentale

In Biology 101 ti è stato insegnato che all'interno di ogni cellula, minuscoli filamenti di una molecola chiamata RNA "trascrivono" il codice genetico nel tuo DNA, il primo passo nel processo di costruzione delle proteine ​​che compongono il tuo corpo.

Ma negli ultimi anni il quadro si è fatto più complicato. Si scopre che esistono anche forme circolari di RNA non codificanti che regolano vari aspetti dell'espressione genica, consentendo a molti dei nostri 20,000 geni di produrre più di una forma di ciascuna proteina.

Ora, gli scienziati dell'Università del New Mexico hanno dimostrato che livelli ridotti di un tipo di RNA circolare trovato nel cervello con il nome sgraziato di circOmero1a sono associati a schizofrenia e disturbo bipolare. Si è visto anche che livelli più bassi della molecola nella corteccia frontale umana sono correlati con l'insorgenza precoce dei sintomi della schizofrenia.

In un articolo appena pubblicato sulla rivista Molecular Psychiatry, i ricercatori riferiscono che abbassando i livelli di circOmero1a nella corteccia frontale del cervello del topo provoca un'espressione genica alterata correlata alla funzione delle sinapsi - giunzioni alle estremità dei neuroni che consentono loro di "parlare" con i loro vicini.

Il team ha anche dimostrato che nei topi, la riduzione di circOmero1a nella corteccia frontale ha diminuito la loro flessibilità cognitiva - la capacità di rispondere alle mutevoli circostanze. Questa compromissione è comunemente osservata nelle persone con disturbo bipolare.

"Questi topi possono imparare e discriminare, ma quando arriva il momento di adattare il loro comportamento, sono molto carenti", ha detto l'autore principale Nikolaos Mellios, MD, PhD, assistente professore presso il Dipartimento di Neuroscienze. "Ci vogliono molte più prove per invertire il loro comportamento".

Studi recenti hanno dimostrato che il cervello dei mammiferi è ricco di RNA circolari e sembra che formino in modo potente il modo in cui i geni vengono trascritti nell'RNA e tradotti in proteine, ha detto Mellios.

"Non producono proteine, ma ci sono ricerche emergenti che dimostrano che hanno importanti ruoli regolatori", ha detto. "Sono come direttori d'orchestra. Hai bisogno di questi RNA circolari per mettere a punto l'espressione di più geni".

Poiché gli RNA circolari sono più stabili nel corpo rispetto ai loro cugini lineari, potrebbero potenzialmente fungere da biomarcatori per aiutare i medici a diagnosticare la malattia, ha affermato Mellios. E c'è la possibilità che si possano sviluppare trattamenti per potenziare i loro effetti nel cervello.

"Il nostro laboratorio sta lavorando su come trovare l'approccio corretto per manipolare questi RNA circolari specificamente nei pazienti", ha affermato. "Stiamo anche cercando di trovare quali farmaci cambieranno specificamente questi RNA circolari come trattamento".

Mellios ha accreditato i colleghi del Dipartimento di Neuroscienze Jonathan Brigman e Nora Perrone-Bizzozero e gli studenti laureati Amber Zimmerman, Alexander Hafez e Stephen Amoah per i loro importanti contributi allo studio.

Il documento è il primo di una serie che esplorerà il ruolo circOmero1a gioca nella salute del cervello, ha detto.