Ученые открыли новый ген циркадных ритмов — Naked Science
9 июня
Мария Азарова
1

Ученые открыли новый ген циркадных ритмов

7.1

Команда биологов, физиологов и неврологов обнаружила важную регуляторную молекулу ДНК, которая отвечает за амплитуду циркадных ритмов. Пока исследование проводили лишь на культивируемых клетках мыши, однако ученые уверены, что аналогичный ген есть и у человека.

Live And Let Die, 1973
Live And Let Die, 1973 / © Getty Images

Циркадные ритмы — 24-часовые циклы, работающие в фоновом режиме, чтобы человек мог выполнять основные функции. Один из наиболее важных и хорошо известных таких ритмов — цикл сна и бодрствования. Различные системы нашего тела следуют циркадным ритмам, которые синхронизируются с «главными часами» в головном мозге. На них напрямую влияют сигналы окружающей среды, особенно свет, поэтому биологические часы привязаны к смене дня и ночи.

При правильном согласовании циркадный ритм способствует полноценному и восстанавливающему сну, а когда он нарушается, возникают серьезные проблемы с ночным отдыхом, в том числе бессонница. Помимо этого, циркадные ритмы играют важную роль в различных аспектах физического и психического здоровья. Эти циклические колебания интенсивности различных биологических процессов встречаются не только у человека: почти каждый живой организм — от млекопитающих и растений до некоторых микроорганизмов и грибов — имеет внутренние часы.

Ученых давно заботил вопрос: но как действуют циркадные ритмы? И благодаря исследованию команды биологов, физиологов и неврологов из Технологического института Вирджинии, Юго-Западного медицинского центра Техасского университета (США) и Медицинского университета Киото (Япония) мы стали на шаг ближе к разгадке. Работа опубликована в журнале Genes & Development.

Когда в 1990 году стартовал проект «Геном человека», координируемый Министерством энергетики и Национальными институтами здравоохранения США (его цель — определить последовательности из трех миллиардов пар химических оснований, составляющих ДНК человека, и выявить приблизительно 20-25 тысяч генов), ученые были уверены, что большая часть нашего генома состоит из «традиционных» генов. Ведь считалось, что они отвечают за уникальные черты, такие как цвет глаз и волос, рост, вес и так далее. Но специалисты ошибались.

«Оказалось, лишь на два процента нашего генома приходятся “традиционные” гены, а остальные, по-видимому, — “нетрадиционные”. Были споры о том, важны ли эти нетрадиционные гены: некоторые уверены, что это мусорная ДНК, в то время как другие говорят, что у таких генов тоже есть важные функции», — рассказала Шихоко Кодзима, доцент кафедры биологических наук Технологического колледжа Вирджинии, ведущий автор работы. Но все больше исследований свидетельствуют, что нетрадиционные гены — хотя бы некоторые из них — важны для различных биологических процессов, например нейрональной активности, иммунных функций, дифференциации клеток, развития болезней, включая рак, нейродегенерацию и врожденные генетические заболевания.

И, как выяснили ученые, один такой необычный ген может управлять циркадными ритмами организма. Исследовательская группа определила новый ген Per2AS на мышиных образцах в чашке Петри: он контролирует цикл сна и бодрствования, отвечает за амплитуду ритмов, но не кодирует последовательность белков, то есть относится к так называемой мусорной ДНК. «Работа продолжалась девять лет. Было трудно выяснить, в чем задача этого гена, поскольку он был некодирующим, — добавила Кодзима. — Ученые накопили много знаний и инструментов, чтобы выяснить функцию традиционных генов. Однако эти инструменты не так просто применить к нетрадиционным генам вроде Per2AS, ведь большинство инструментов создали на основе уникальных характеристик, общих именно для традиционных генов».

По словам авторов исследования, такой же ген определенно есть и у людей. Но пока не ясно, имеет ли человеческая версия Per2AS те же функции, что мышиная. «У большинства организмов, живущих на Земле, есть циркадные ритмы, поскольку это внутренняя система синхронизации, важная для адаптации к ежедневным изменениям окружающей среды, она вызвана вращением Земли. Циркадные ритмы человека не слишком отличаются от биологических часов грызунов или насекомых», — отметили ученые. Теперь они планируют изучить Per2AS на модели живых грызунов и узнать, присутствует ли он в организмах других существ.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 19:09
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 17:26
Мария Азарова

Оманские спелеологи, наконец, спустились на дно загадочного «Адского колодца» на востоке Йемена — бархута, которого избегают многие местные жители, так как уверены, что там живут джинны.

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 12:05
Илья Ведмеденко

Короткий ролик показывает модель летательного аппарата неизвестного типа. Некоторые обозреватели полагают, что она имеет отношение к программе NGAD, направленной на разработку истребителя шестого поколения. Ранее стало известно о начале испытаний его демонстратора.

21 сентября
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

3 дня назад
-
0
+
Мне всегда было интересно читать всё, что связано со сном. Это же вообще очень интересное состояние, в процессе которого восстанавливается весь наш организм. На себе заметила, что когда с ним проблемы были, здоровье стало подкашивать....поэтому сейчас если заснуть не могу, просто рассасываю экспресс формулу сна эваларовскую. Беру всегда её, потому что она с растительным составом. Кстати удобно заказать в интернет-магазине фитомаркет, там всегда в наличии есть.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: