Proteine herzustellen ist ein aufwendiger Prozess: Zellen müssen zunächst Kopien des jeweiligen Gens herstellen und diese Kopien noch bearbeiten, um daraus die fertigen Baupläne für die Proteine herzustellen. Erst dann startet die tatsächliche Proteinproduktion. Forschende um Peter Scheiffele von der Uni Basel haben entdeckt, dass Nervenzellen quasi vorarbeiten, um schneller reagieren zu können.

Wie sie im Fachblatt "Neuron" berichten, legen Nervenzellen für bestimmte Gene einen Vorrat an Kopien an und bearbeiten diese sogar teilweise. Treffe ein neuronaler Reiz ein, greife die Zelle demnach auf diese "Zwischenablage" an halbfertigen Protein-Bauplänen zurück und könne so schneller auf den Reiz reagieren, teilte die Universität Basel am Mittwoch mit. Das erkläre, warum das Gehirn bei Lernprozessen so schnell reagieren könne.

Fünf Minuten statt zehn Stunden

Bisher ging man davon aus, dass das Kopieren der Gene erst durch einen neuronalen Reiz ausgelöst wird, der gesamte Vorgang also von Vorne beginnt. Gerade das Kopieren grösserer Gene kostet jedoch wertvolle Zeit. Für diese dauere der ganze Prozess vom Kopieren bis zum fertigen Protein zehn bis 20 Stunden, schrieb die Uni Basel.

Indem das Kopieren im Vorfeld erledigt werde, verkürze sich das Ganze auf fünf Minuten, erklärte Studien-Erstautorin Oriane Mauger gemäss der Mitteilung. "Nervenzellen könne ihre Funktion so besonders schnell anpassen."

"Für uns hat diese Studie einen völlig neuen Regulationsmechanismus offenbart", fügte Scheiffele hinzu. "Die Ergebnisse liefern uns eine weitere Erklärung dafür, wie Nervenzellen insbesondere schnelle plastische Veränderungen steuern können."