Вчені відкрили ген, який відповідає за щоденну запуск біологічного годинника
Останній перегляд: 23.04.2024
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Практично всі процеси, що відбуваються в організмі людини, підкоряються біологічним годинником, в тому числі і зміна циклів «сон-неспання».
Вчені з Інституту Солка (США) виявили ген, що відповідає за щоденний запуск біологічного годинника. Дане відкриття і розшифровка дії цього гена допоможе пояснити генетичні механізми безсоння, старіння і хронічних хвороб, таких як рак і цукровий діабет, що допоможе в розробці нових ефективних ліків в лікуванні цих захворювань.
«Наш організм - ціла колекція годинників», - каже Сатчідананда Панда, керівник даного проекту. «По суті, ми знали, який механізм дає вказівку нашому організму зупинятися на ніч, але не знали, що змушує нас прокидатися вранці. Тепер, виявивши цю причину, ми можемо вивчити, як зношуються наш біологічний годинник в процесі старіння і розвитку хронічних хвороб ».
У дослідженні, опублікованому в журналі Science, вчені описують, як білок JARID1a, кодується геном KDM5A, служить вимикачем-активатором циркадних ритмів нашого організму.
Відкриття цього гена доповнює відсутню ланку в молекулярному механізмі, який контролює щоденний цикл сну-неспання. Вчені знали, що центральну роль в біологічних годинниках відіграє білок PERIOD (PER), кількість якого в кожній клітині збільшується і зменшується кожні 24 години. Основними причинами підвищення рівня білка PER є гени CLOCK і BMAL1. Досягаючи максимального рівня до кінця дня, білок PER гальмує активність генів CLOCK і BMAL1, знижуючи, таким чином, свій власний рівень.
Зниження рівня білка PER призводить до зниження артеріального тиску, скорочення частоти серцевих скорочень, уповільнення розумових процесів. Але, до сих пір, точна причина подолання нічного загальмування функцій організму кожним вранці білками білкам CLOCK і BMAL1, залишалася невідомою.
Вчені встановили, що знайдений ними білок JARID1a реактивує щоранку білки CLOCK і BMAL1. Підтвердження цьому став експеримент, в якому дослідники використовували генетично модифікованих мишей з відсутністю гена, який кодує JARID1a. В результаті чого рівень білка PER не піднімалося до вихідного рівня. Тварини втрачали рахунок часу, не знаючи коли спати і коли прокидатися. Циркадні ритми стали працювати, коли тваринам ввели препарати, що імітують дію JARID1a.
«Тепер, коли ми дізналися, що є активатором нашого добового ритму, у нас з'явилося нове напрямки в дослідженні порушень циркадних ритмів, розробки нових лікарських засобів проти безсоння, цукрового діабету і метаболічних синдромів», укладає Панда.
[