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PLoS ONE:轉基因大鼠證實(shí)NR2B基因在學(xué)習記憶中重要作用
源自新華網(wǎng),轉載自生物谷
NR2B是一種與學(xué)習記憶相關(guān)的基因。一只具有較強的學(xué)習和記憶功能的NR2B轉基因“聰明大鼠”誕生了。這一研究的相關(guān)科學(xué)論文發(fā)表在最新一期的國際權威期刊《公共科學(xué)圖書(shū)館·綜合》(PLoS ONE)雜志上。
由華東師大腦功能基因組學(xué)教育部及上海市重點(diǎn)實(shí)驗室曹曉華教授、西雙版納靈長(cháng)類(lèi)模式動(dòng)物中心以及美國喬治亞醫科大學(xué)大腦與行為研究所所長(cháng)錢(qián)卓教授組成的聯(lián)合團隊,共同構建了這只轉基因的“聰明大鼠”,并進(jìn)一步證實(shí)了“NR2B基因”在大鼠的學(xué)習記憶功能中具有重要作用??茖W(xué)家根據目前流行的兒童圖話(huà)故事《聰明鼠哈卜杰環(huán)游世界》,將這只黑白相間的聰明大鼠取名為“哈卜杰”(Hobbie-J)。
據介紹,科研人員利用腦區特異性的轉基因技術(shù),將具有學(xué)習記憶作用的“NR2B基因”成功地在“哈卜杰”的前腦高量表達,并從分子、細胞突觸和整體行為不同的層次分析了NR2B轉基因大鼠的表型。
科研人員對“哈卜杰”進(jìn)行了多種行為測試,以檢測它在學(xué)習記憶方面的功能。水迷宮是大鼠學(xué)習記憶功能的其中一項實(shí)驗??蒲腥藛T在一個(gè)直徑150厘米、高50厘米、水深30厘米的圓形水池內,在水下約2厘米處放置一個(gè)直徑15厘米的平臺,并在水中添加白色食用染料,將這個(gè)平臺隱藏起來(lái),結果“哈卜杰”很快就到了水下隱藏的平臺,比同窩的非轉基因的“兄弟姐妹”快得多。此后,科研人員將這個(gè)平臺撤除,“哈卜杰”潛入水后,很快就找到了平臺原先所在的區域,在那里停留的時(shí)間也比非轉基因的“兄弟姐妹”長(cháng)得多,這表明它學(xué)得快、記得牢。
此外,“哈卜杰”在新異物體識別和T-型迷宮的測試中,也表現出學(xué)習記憶能力強的高智力。
20世紀90年代,華東師大錢(qián)卓教授曾利用特異性的基因剔除技術(shù),證明了NMDA受體在學(xué)習記憶中的作用。隨后,他領(lǐng)導的研究小組利用區域特異性的轉基因技術(shù),創(chuàng )建了“聰明小鼠”,進(jìn)一步證明了NMDA受體的NR2B是小鼠學(xué)習記憶的關(guān)鍵分子開(kāi)關(guān)。
與小鼠相比,大鼠是生物醫學(xué)研究比較理想的動(dòng)物模型。因為有關(guān)大鼠生理、藥理和行為學(xué)方面已積累了大量的研究歷史資料;而且大鼠的身體大(300克-500克,小鼠僅為20克-35克)、腦體積也大,更適于進(jìn)行高密度群體神經(jīng)元在體記錄,有利于從神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )水平研究腦功能的機制。
與此同時(shí),人類(lèi)的NR2B基因與大鼠、小鼠的NR2B基因非常相似。業(yè)內專(zhuān)家認為,此項工作推動(dòng)了腦科學(xué)的發(fā)展,也為改善人腦的學(xué)習記憶功能提供了理論指導依據。
據悉,研究工作得到了科技部973項目、教育部、上海市科委、云南省科技廳共同支持。