기억은 DNA의 손상에 의해 만들어진다

신경 세포에서 DNA가 절단·복구되는 것이 기억 형성에 중요했다

기억은 뇌의 신경 회로에 기록된다. 새로운 기억은 신경 세포가 자극을 받아 그 연결 방식이 바뀜으로써 만들어진다. 신경 세포가 새로 연결될 때는 DNA가 절단되고 손상되는 경우가 있다. 그러나 DNA의 손상이 기억 형성과 관련이 있는지는 지금까지 밝혀지지 않았다.

미국 노스웨스턴 대학교의 조바세비치(Vladimir Jovasevic) 박사 연구팀은 생쥐의 다리에 전기를 흐르게 해서 공포 체험을 기억시키고 기억 형성을 담당하는 '해마'라는 뇌 부위를 관찰했다. 그 결과 해마 안의 'CAI 신경 세포'에서 DNA가 절단되고 있음이 알려 졌다.

DNA 절단이 일어난 신경 세포에서는 절단된 DNA를 인식하는 'Toll-유사 수용체 9'(Toll-like receptor 9, TLR9)이라는 단백질이 활성화되고 있었다. 그래서 연구팀은 이 TRL91 공포 기억을 만드는 데 중요하다고 생각했다.

생쥐의 신경 세포에서 TLR9의 양을 줄였더니 공포 기억의 형성은 방해를 받았다. 나아가 연구팀은 절단된 DNA를 TLR9이 인식할 뿐만 아니라 복구하는 기능을 가지고 있음도 알아냈다.

이번 발견으로부터 DNA 손상과 TLR9이 기억 형성에 관계하고 있음이 밝혀졌다. TLR9의 기능을 유지하는 것이 신경 세포에서 절단된 DNA의 복구를 통해 치매 예방으로 이어질지도 모른다고 연구팀은 말했다.

출전: Nature, 2024년 3월 27일

참고: 뉴턴 2024-07