Молекулярна фізіологія нервової системи
TRANSCRIPT
![Page 1: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/1.jpg)
МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗІОЛОГІЯ НЕРВОВОЇ СИСТЕМИ
![Page 2: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/2.jpg)
Базисні функції нервової системиБазисні функції нервової системи
ВІДЧУТТЯ (СПРИЙНЯТТЯ ІНФОРМАЦІЇ)
ІНТЕГРАЦІЯ (ОБРОБКА ІНФОРМАЦІЇ)
СИГНАЛІЗАЦІЯ(ВІДПОВІДЬ НА ІНФОРМАЦІЮ)
![Page 3: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/3.jpg)
Клітини нервової системи
1.1. НейронНейрон ((дав.-гр. дав.-гр.
νεῦρον — волокно, нерв)νεῦρον — волокно, нерв) – – функціональна одиниця функціональна одиниця нервової системи, має нервової системи, має тіло, дендрити та аксон.тіло, дендрити та аксон.
![Page 4: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/4.jpg)
2. Глія (англ. glue - клей)
• Захист нейронів • Розмежування
нейронів
АСТРОЦИТИ, МІКРОГЛІЯ, ЕПЕНДІМАЛЬНІ КЛІТИНИ, ОЛІГОДЕНДРОЦИТИ, САТЕЛІТНІ ТА ШВАНІВСЬКІ КЛІТИНИ
![Page 5: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/5.jpg)
ЕЛЕКТРИЧНЕ ПРОВЕДЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ
• Membrane potential – Difference of charges across
the plasma membrane
• Resting potential– Resting cells are (-) inside
and (+) outside– Large amounts of Na+
outside the cell and K+ inside
• Action
potential/impulse– Rapid reversals in charges
across the plasma membrane– Caused by the exchange of
ions across the membrane of the neuron
– Threshold level (-55mV) needed to stimulate neurons ALL-OR-NONE principle
![Page 6: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/6.jpg)
RESTING• Na+, K+ channels
closed• + outside, - inside• Resting potential
maintained
DEPOLARIZATION•Action potential
generated•Na+ channels open,
K+ channels close•+ inside, - outside•Rise in membrane
potential
REPOLARIZATION•Na+ channels close, K+ channels open•- inside, + outside•Drop in membrane potential
UNDERSHOOT/HYPERPOLARIZATION
•Na+ channels close, K+ channels remain open longer
•more - inside, + outside•further drop in membrane potential
• refractory period of neuron
![Page 7: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/7.jpg)
Сальтаторна провідність – найшвидший шлях (>120м/с)
![Page 8: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/10.jpg)
АНКІРИНИ (англ. anchor - якір) - родина внутрішньоклітинних адаптерних білків, що
приєднують інтегральні мембранні протеїни до спектрин-актинових структур цитоскелету
![Page 11: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/11.jpg)
![Page 12: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/13.jpg)
Синаптеїн (дав-грец. syn - разом та haptein - обхоплюю,
викривлене англ. - synaps)
![Page 14: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/14.jpg)
Електричний (Gap junctions) та хімічний (neurotransmitters) синаптеїни
• Електричний забезпечує тривалий зв`язок
• Хімічний має імпульсний характер
![Page 15: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/17.jpg)
AMPA (α-amino-3-hydroxyl-5-methyl-4-isoxazole-propionate) та NMDA (N-Methyl-D-Aspartate)
рецептори – найбільш поширені у нервовій системі
![Page 18: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/19.jpg)
Молекулярний механізм роботи іонотропних рецепторів глутамату (iGluRs)
![Page 20: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/20.jpg)
Наслідки збудження іонотропних глутаматних рецепторів
![Page 21: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/21.jpg)
Наслідки збудження метаботропних глутаматних рецепторів
![Page 22: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/22.jpg)
Інші амінокислоти можуть впливати Інші амінокислоти можуть впливати на глютаматні рецепторина глютаматні рецептори
![Page 23: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/24.jpg)
Гамма-аміномасляна кислота та її Гамма-аміномасляна кислота та її рецепторрецептор
![Page 25: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/25.jpg)
SNAP & SNARE
![Page 26: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/26.jpg)
![Page 27: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/27.jpg)
Постсинаптичне ущільнення
![Page 28: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/28.jpg)
Організація базової структури Організація базової структури постсинаптичного ущільненняпостсинаптичного ущільнення
(postsynaptic density)(postsynaptic density)
PSD-95 (postsynaptic density protein 95) або SAP-90 (synapse-associated protein 90) – протеїн, що відповідає за анкоринг синаптичних протеїнів
![Page 29: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/29.jpg)
PSD-95 (postsynaptic density protein 95) відповідає за заякорівання синаптичних
протеїнів
![Page 30: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/30.jpg)
PDZ домен – розповсюджений структурний домен (>260 білків людини), що складається з 80-
90 амінокислот, та забезпечує приєднання трансмембранних протеїнів до цитоскелету
P - Post synaptic density protein (PSD95), D - Drosophila disc large tumor suppressor (Dlg1), Z - zonula occludens-1 protein (zo-1)
![Page 31: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/31.jpg)
МОЛЕКУЛЯРНІ МЕХАНІЗМИ ПАМ’ЯТІ
NOBEL LECTUREThe Molecular Biology of
Memory Storage: A Dialog between Genes and Synapses
![Page 32: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/32.jpg)
СИНАПТИЧНА ПЛАСТИЧНІСТЬ забезпечується утворенням дендритних шипиків (dendritic spine), які формують
long-term potentiation (LTP) або long-term depression (LTD)
![Page 33: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/33.jpg)
Загальна схема транскрипції РНК
та традиційна методика
тестування памяті у тварини
![Page 34: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/34.jpg)
cAMP response element (CRE)-bindingprotein (CREB)
![Page 35: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/35.jpg)
cAMP response element (CRE)-
bindingprotein (CREB)
активується при
синаптичній передачі
![Page 36: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/37.jpg)
CCAAT-enhancer-binding proteins (or CCAAT-enhancer-binding proteins (or C/EBPC/EBPs)s)
![Page 38: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/38.jpg)
Egr1 (англ. Egr1 (англ. early growth response 1early growth response 1,, Zif258Zif258) ) - фактор транскрипции- фактор транскрипции із цинковимиіз цинковими
пальцямипальцями
![Page 39: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/39.jpg)
Нокаут Нокаут Zif258Zif258 спричинює підвищення спричинює підвищення експресії протеасоми та порушення експресії протеасоми та порушення
синаптичної пластичностісинаптичної пластичності
![Page 40: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/42.jpg)
* 5-AZA – 5-azacytidine
![Page 43: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/43.jpg)
* NaB - sodium butyrate
![Page 44: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/44.jpg)
![Page 45: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/45.jpg)
ммікроРНК – малі двохланцюгові некодуючі ікроРНК – малі двохланцюгові некодуючі РНКРНК
Основна функція miRNA - пригнічення трансляції білків
У людини описано 1764 гена, що кодують miRNA (www.ensembl.org)
![Page 46: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/46.jpg)
![Page 47: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/47.jpg)
![Page 48: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/48.jpg)
![Page 49: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/49.jpg)
![Page 50: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/50.jpg)
“If you want to understand the brain you’re going to have to
take a reductionist approach, one cell at a time”
Harry Grundfest
![Page 51: Молекулярна фізіологія нервової системи](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020101/55b10f52bb61eba90f8b4649/html5/thumbnails/51.jpg)