МикроРНК в мозге певчих птиц реагируют на новые песни
Когда зебровая амадина слышит незнакомую песню птицы своего вида, она перестаёт чирикать, прыгать и чистить перья. Она внимательно слушает в течение нескольких минут, лишь иногда наклоняя голову. После того как песня становится знакомой, птица возвращается к обычной активности.
В новом исследовании учёные обнаружили, что уровни микроРНК – коротких цепочек рибонуклеиновой кислоты, которые, по-видимому, регулируют производство белков – повышаются или понижаются в мозге птицы после того, как она услышит новую песню. Эти микроРНК, вероятно, представляют собой новый класс регуляторных агентов, которые тонко настраивают реакцию мозга на социальную информацию.
МикроРНК относятся к новой области геномной биологии: 90% человеческой ДНК, которая не кодирует белки. Эта «тёмная материя генома» включает гены, транскрибируемые во многие типы молекул РНК.
Предыдущие исследования показали, что микроРНК мозга «претерпевают драматические изменения в экспрессии во время развития и старения и функционально вовлечены в неврологические заболевания». МикроРНК, по-видимому, регулируют экспрессию генов, кодирующих белки, связываясь с матричной РНК (mRNA) – чертежами для белков – до их трансляции в белки.
Ранее были задокументированы изменения в экспрессии многих mRNA в мозге птицы после прослушивания незнакомой песни. Но до сих пор не было доказательств, что микроРНК также участвуют в этом процессе.
«Вопрос, с которого мы начали, был: есть ли микроРНК, которые реагируют на песню в мозге? И ответ, очевидно, да. Более важный вопрос, на который у нас пока нет ответа: что именно они делают?»
Исследовательская группа также идентифицировала микроРНК, уровень которой повышался у самцов и понижался у самок после прослушивания новой песни. Ген этой микроРНК находится на Z-хромосоме (половой хромосоме) зебровой амадины. У самцов две копии этого гена, у самок – одна, что предполагает разницу в базовых уровнях этой микроРНК между полами.
«Насколько мне известно, это первый пример генного ответа, который различается у самцов и самок певчих птиц».
Поскольку микроРНК могут мешать трансляции mRNA в белок, выдвинута гипотеза, что они играют роль в тонкой настройке реакции мозга на важные сигналы.
«Мы действительно наблюдаем быстрое исчезновение некоторых типов матричной РНК вскоре после того, как птица слышит песню. Мы ещё не знаем механизм этого, но микроРНК могла бы это делать».