09.06.2021
Мария Азарова
1
1 685

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, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 21:28
Мария Азарова

По словам ученых из США, это первое исследование, в котором физическая утомляемость у пожилых людей рассматривается как показатель более ранней смертности от всех причин.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
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
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: