Wissenschaftler haben das Gen entdeckt, das für den täglichen Start von biologischen Uhren verantwortlich ist
Zuletzt überprüft: 23.04.2024
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Fast alle im menschlichen Körper ablaufenden Prozesse unterliegen der biologischen Uhr, einschließlich der Veränderung der "Schlaf-Wach" -Zyklen.
Wissenschaftler vom Salk Institute (USA) entdeckten ein Gen, das für den täglichen Start einer biologischen Uhr verantwortlich ist. Diese Entdeckung und Interpretation dieses Gens wird helfen, die genetischen Mechanismen von Schlaflosigkeit, Alterung und chronischen Krankheiten wie Krebs und Diabetes zu erklären , die bei der Entwicklung neuer wirksamer Medikamente bei der Behandlung dieser Krankheiten helfen werden.
"Unser Körper ist eine ganze Sammlung von Uhren", sagt Satchidananda Panda, der Leiter dieses Projekts. "Im Wesentlichen wussten wir, welcher Mechanismus unserem Körper befiehlt, für die Nacht anzuhalten, aber wussten nicht, was uns am Morgen aufweckt. Jetzt, nachdem wir diesen Grund entdeckt haben, können wir untersuchen, wie sich unsere biologischen Uhren im Prozess des Alterns und der Entwicklung chronischer Krankheiten abnutzen. "
In einer in der Zeitschrift Science veröffentlichten Studie beschreiben Wissenschaftler, wie das Protein JARID1a, das vom KDM5A-Gen kodiert wird, als aktivierender Schalter für die zirkadianen Rhythmen unseres Körpers dient.
Die Entdeckung dieses Gens ergänzt das fehlende Glied im molekularen Mechanismus, der den täglichen Schlaf-Wach-Zyklus steuert. Die Wissenschaftler wussten, dass die zentrale Rolle in der biologischen Uhr das PERIOD-Protein (PER) spielt, dessen Menge in jeder Zelle alle 24 Stunden zu- und abnimmt. Die Hauptgründe für die Erhöhung des Proteinspiegels von PER sind die CLOCK- und BMAL1-Gene. Bis zum Ende des Tages erreicht das PER-Protein die Aktivität der CLOCK- und BMAL1-Gene und senkt dadurch sein eigenes Niveau.
Die Abnahme des Proteinspiegels führt zur Senkung des arteriellen Blutdrucks, zur Senkung der Herzfrequenz und zur Verlangsamung der mentalen Prozesse. Aber bis heute ist der genaue Grund für die Überwindung der nächtlichen Hemmung der Körperfunktionen jeden Morgen mit den Proteinproteinen CLOCK und BMAL1 unbekannt geblieben.
Wissenschaftler haben festgestellt, dass das von ihnen entdeckte Protein JARID1a jeden Morgen mit CLOCK- und BMAL1-Proteinen reaktiviert. Die Bestätigung dafür war ein Experiment, bei dem Forscher genetisch modifizierte Mäuse verwendeten, denen ein Gen fehlt, das für JARID1a kodiert. Als Ergebnis stieg das Niveau des PER-Proteins nicht auf das Ausgangsniveau an. Tiere haben die Zeit vergessen und nicht gewusst, wann sie schlafen und wann sie aufwachen müssen. Circadiane Rhythmen begannen zu arbeiten, wenn den Tieren Präparate injiziert wurden, die die Wirkung von JARID1a nachahmten.
„Jetzt, da wir wissen, dass ein Aktivator unseres zirkadianen Rhythmus, wir eine neue Richtung in der Untersuchung von Störungen des Tagesrhythmus haben, die Entwicklung neuer Medikamente gegen Schlaflosigkeit, Diabetes und Metabolisches Syndrom“, schließt Panda.
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