琳琳医学——生活健康网

天天彩票注册_天天彩票官网 > 临床观察 >

研究人员确定了启动生物钟的基因

2019-05-09 11:07:57 临床观察148℃

  研究人员确定了启动生物钟的基因

  2011年10月1日

  曾经想知道为什么你早上醒来 - 即使闹钟没有发出刺耳的声音?不用再想了.Salk生物研究所的研究人员发现了生物钟的一个新组成部分,一个负责的基因每天早晨从它的宁静状态开始计时。生物钟每天早起都会提升我们的新陈代谢,启动重要的生理功能,告诉我们的身体是时候起来发光了。发现这种新基因及其每天开始计时的机制可能有助于解释失眠,衰老和慢性疾病(如癌症和糖尿病)的遗传基础,并最终可能为这些疾病带来新疗法。“本质上是一组时钟,“ Salk监管生物学实验室的副教授Satchidananda Panda说,他与博士后研究员Luciano DiTacchio一起领导了这项研究。“我们大致知道什么机制告诉时钟在晚上放松,但我们没有“我知道早上再次激活我们的是什么。

   现在我们已经找到了它,我们可以更深入地探索我们的生物钟如何随着年龄的增长而发生故障并发展成慢性疾病。在今天发表在科学杂志上的报告中,Salk研究人员及其在麦吉尔大学和艾伯特的合作者爱因斯坦医学院描述了基因KDM5A如何编码一种蛋白质JARID1a,它可以作为维持我们昼夜节律的生化循环中的激活开关。这一发现填补了控制我们每日唤醒 - 睡眠周期的分子机制中缺失的环节。我们生物钟的核心参与者是一种名为PERIOD(PER)的蛋白质。我们每个细胞中PER蛋白的数量每24小时上升和下降。 我们的细胞使用PER蛋白水平作为指标一天中的时间告诉我们的身体什么时候入睡或醒来。科学家们知道两个基因CLOCK和BMAL1是提高PER蛋白水平的关键驱动因素。随着PER蛋白水平的上升ime,在晚上达到高峰,它以某种方式突破了CLOCK和BMAL,从而降低了夜间的自身水平。夜间降低PER蛋白水平导致我们的生物系统减慢:我们的血压下降,我们的心率减慢,我们的心理过程放松下来。但是,到目前为止,夜间制动器的确切性质以及让CLOCK和BMAL蛋白质每天早晨再次提高Per蛋白水平的制动能力是一个谜。在他们的研究中,主要由Salk的创新基金,熊猫资助他的同事们发现JARID1a是一种酶,它是细胞和器官每天早上恢复工作的分子号召。通过研究人类和小鼠细胞以及果蝇中昼夜节律的基因机制,研究人员发现JARID1a是正常循环所必需的,无论是在细胞水平还是在生物体方面“日常行为。相关故事新的自闭症小鼠模型显示表观遗传调控如何影响下游基因水和化学暴露影响基因表达北美鱼类基因表达恢复小鼠听力具有先天性遗传性耳聋的人类和小鼠细胞经过基因改造后产生的JARID1a产量不足,PER蛋白没有每天升至正常峰值。类似遗传改变的果蝇也具有低水平的PER蛋白。苍蝇失去了时间的痕迹:他们不知道什么时候睡觉或醒来,并且白天和晚上经常小睡。在深入研究时钟的分子运作时,Panda和他的同事发现,每天早上,JARID1a重新激活时钟和BMAL1通过对抗制动蛋白HDAC1的作用。他们怀疑PER蛋白告诉HDAC1在晚上制造自己的产品。 “JARID1a告诉我们每天早上休息一下,这会导致CLOCK和BMAL1驱动程序恢复正常状态”。 Panda说。为了支持他们关于时钟工作的发现,研究人员研究了遗传改变的小鼠细胞和缺乏JARID1a基因的果蝇。他们将JARID1a插入苍蝇“DNA中,它释放了HDAC制动器,因此苍蝇返回到正常周期。他们用模仿JARID1a的药物治疗小鼠细胞,这使得他们的生物钟能够正常运作。现在科学家们了解我们为什么每天醒来,他们可以探索JARID1a在睡眠障碍和慢性疾病中的作用,可能将其用作目标例如,随着年龄的增长,生物钟似乎在下降,往往导致老年人难以入睡。还有强有力的证据表明,轮班工作人员,如护士和急救人员,长时间工作,使他们摆脱正常的24小时醒来和睡眠周期,对某些疾病的风险要高得多。生物钟也出现了对疾病的发展很重要,很可能是由于它对代谢周期的日常影响。每日细胞周期是控制细胞如何在正常发育和癌症中生长和分裂的遗传机制的正常运作的基础。另一种慢性疾病糖尿病的细胞机制也与生物钟控制的代谢周期有关。例如,糖通常仅在一天中的某些时间发生转化为脂肪,通常似乎在糖尿病患者的身体中整天发生,这表明时钟已经失去控制。“这意味着它的意义很大健康和年轻,归结为一个美好的夜晚,“熊猫说。 “现在我们已经确定了JARID1a在激活我们的白天周期,我们有一个全新的途径来探索为什么有些人的昼夜节律已经关闭,并且可能找到新的方法来帮助他们。”来源:Salk生物研究所

搜索
网站分类