19:47 2023-03-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Disecarea ceasului circadian în timp real
_ Disecarea ceasului circadian în realitate timpul
Pe măsură ce corpurile și mințile noastre continuă să se adapteze la schimbarea recentă a orei, dezbaterile continuă în jurul societății cu privire la posibilitatea de a face din ora de vară un fix permanent, de a o elimina sau de a rămâne cu actuala ajustare semestrială a ceasului.
Pe măsură ce aceste discuții continuă, oamenii de știință de la Universitatea din California San Diego și colegii lor au făcut progrese în înțelegerea ceasului circadian, ciclul de 24 de ore care se sincronizează cu lumina-întuneric. expunerea și modul în care funcționează (oamenii de știință din cercetarea circadiană și a somnului recomandă timpul standard permanent ca cea mai sănătoasă opțiune atunci când se ia în considerare expunerea la lumină și întuneric).
Ceasurile biologice interne există de-a lungul arborelui vieții, influențând ritmic activitățile zilnice. și comportament. În urmă cu doi ani, o echipă multi-instituțională de cercetători a asamblat pentru prima dată un ceas circadian într-o eprubetă pentru a sonda componentele ritmurilor și interacțiunilor ceasului.
„Ceasul in vitro” i-a ajutat pe cercetători să analizeze modul în care componentele ceasului interacționează în diferite momente ale ciclului circadian zilnic pentru a controla expresia genelor.
Un nou studiu condus de cercetătorii UC San Diego și UC Merced s-a extins pe această bază prin dezvoltarea unei metode. pentru a studia modul în care ceasul circadian se sincronizează cu mediul în timp real. După cum este descris în jurnalul Proceedings of the National Academy of Sciences, capacitatea în timp real le-a permis să exploreze mai profund funcțiile interne necunoscute anterior ale ceasului, inclusiv modul în care semnalele de setare a timpului sunt transmise de la miezul său - cunoscut sub numele de oscilator - la expresie. de gene care asigură un ceas funcțional corespunzător.
Profesorul postdoctoral Mingxu Fang și profesorul Susan Golden de la Școala de Științe Biologice, împreună cu colegii lor, au studiat un organism acvatic unicelular numit cianobacterie, care prezintă o ceas circadian cu funcții asemănătoare cu ale unui om. Scopul lor a fost să folosească Ceasul In Vitro pentru a examina ce se întâmplă când ceasul cianobacteriei se resetează la nivel molecular, similar modului în care ceasurile noastre circadiene suferă schimbări de fus orar în timpul călătoriei. În loc să colecteze probe din reacțiile in vitro în mod continuu timp de trei până la patru zile în cadrul sistemului anterior, noua lor metodă de mare debit le-a permis să urmărească imediat rezultatele.
Una dintre cele mai importante descoperiri în timp real a fost centrată pe componentele ceasului circadian care sunt responsabile de transmiterea ritmului circadian de la oscilatorul central la expresia genelor. Cercetătorii au descoperit că elementele care modifică ritmic un regulator pentru a genera expresia genei circadiane – enzime catalizatoare numite kinaze – joacă, de asemenea, un rol crucial în modul în care funcționează ceasul.
„În primele două decenii după descoperirea sa, cea mai mare parte a cercetării s-a concentrat pe oscilatorul de bază”, a spus Fang. „Acum descoperim că kinazele, despre care se credea că erau doar componente de ieșire, fac de fapt parte din întregul ceas.”
Fang a spus că descoperirea este similară cu un concept înrădăcinat în fizică numit efect de observator în care actul observaţiei influenţează şi sistemul observat. În acest caz, pentru a obține informațiile de sincronizare (actul de observare) păstrate de oscilatorul de miez, kinazele aduc perturbări miezului (sistemul observat).
„Kinazele trebuie să întrebe oscilatorul de miez. cât este ceasul prin interacțiune fizică și astfel afectează nucleul în moduri perceptibile”, a spus Golden, profesor și director al Centrului pentru Biologie Circadiană din UC San Diego. „Acest lucru face parte din funcția lor naturală și acum vedem că au devenit parte a mașinii”.
De fapt, două kinaze sunt necesare pentru un ceas circadian care funcționează corect. Cercetătorii care studiază biologia circadiană se referă adesea la oscilatorul central ca fiind „roțile” ceasului și cele două kinaze ca „acerele” ceasului, ambele fiind necesare pentru a spune corect timpul.
" Acum știm că acționările ceasului fac de fapt parte din mecanismul de menținere a timpului”, a spus Golden. „Dacă nu aveți ambele mâini, acestea nu setează timpul corect, deoarece unul dintre ele este un stabilizator și unul perturbator pentru semnalul de resetare și aveți nevoie de ambele.”
Autorii studiului PNAS includ Mingxu Fang, Archana Chavan, Andy LiWang și Susan Golden.
Comentarii:
Adauga Comentariu