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

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.
6 часов назад
9 минут
Мария Азарова

Шотландские исследователи провели когортный анализ: они сравнили риск госпитализации при заражении индийским и британским штаммами коронавируса, а также определили, кого вариант из Индии поражает чаще всего.

Сегодня, 10:26
9 минут
НИУ ВШЭ

Психолингвисты из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Городского университета Нью-Йорка и Университета Штутгарта выяснили, чем отличается чтение на русском языке у разных групп читателей. Для этого они впервые использовали новый для билингвизма метод сравнения движения глаз взрослых носителей русского языка, русскоязычных детей и взрослых билингвов с разным уровнем владения языком.

Вчера, 19:28
9 минут
Мария Азарова

На фоне новостей о введении обязательной вакцинации для некоторых категорий жителей российских регионов встает логичный вопрос, а какой вакциной все же прививаться. И если о разработанном в Центре Гамалеи «Спутнике-V» в последние месяцы мы слышали многое, то по второму российскому препарату — «ЭпиВакКороне» — в международном научном журнале не публиковали и окончательных результатов исследований. Сегодня директор центра «Вектор» рассказал некоторые подробности о своей вакцине.

12 июня
58 минут
Николай Цыгикало

Грохот уходящих в космос ракет, гигантские столбы огня, колоссальная сила, превосходящая силу тяжести. Форсажный рев боевых самолетов. Самое громкое и мощное силовое устройство человека. Все это — канал особой формы и особых свойств, радикально изменивший человечество. В чем его суть и как происходит трудное рождение сверхзвука — читайте в нашем материале.

15 июня
4 минуты
Сергей Васильев

Галактические нити крупномасштабной структуры Вселенной тянутся на сотни миллионов световых лет — и, как оказалось, вращаются, увлекая в движение все свои галактики.

12 июня
9 минут
Василий Парфенов

Российские эпидемиологи считают, что в столице могла появиться своя разновидность вируса SARS-CoV-2. Кроме того, по мнению специалистов Центра имени Гамалеи, сейчас важным является индийский штамм коронавируса. По отношению к нему активность сывороток у вакцинированных и переболевших Covid-19 снижена в 2-3 раза.

24 мая
23 минуты
Ольга Иванова

«Сексуальную революцию совершили задние сиденья автомобилей», – заявил в свое время американский общественный деятель Джерри Рубин. И ошибся. Раскрепощение нравов происходило задолго до появления машин, причем много раз. Оно напоминает движение маятника. Как и почему вершились «секшал революшнс» и стоим ли мы на пороге нового витка сексуальности или же нас ждет ужесточение морали? Об этом – в нашем материале.

9 июня
4 минуты
Ольга Иванова

Международная команда исследователей изучила геологию и условия существования самого большого моря в истории планеты — Паратетиса.

27 мая
51 минута
Александр Березин

Хотя в прессе много пишут об исключительно редких «побочках» от вакцин, практика показывает, что бояться надо совсем другого. Самым страшным врагом привитого остается... коронавирус. Даже после вакцин Pfizer или Moderna от него иногда умирают — и подобных случаев уже сотни. Разумеется, среди непривитых таких на порядки больше, но погибшим и членам их семей от этого не легче. Еще хуже то, что две из трех российских вакцин, похоже, защищают от ковида намного слабее Pfizer и Moderna. Это довольно странно с учетом того, что третий российский препарат в этом плане не уступает западным аналогам. Почему российские власти финансируют миллионные тиражи слабой вакцины, имея в распоряжении вполне полноценную?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: