 Przypadkowe wiadomości z Archiwum Geny zegara zmieniają się wraz z wiekiem
26.02.2017
Wiele w żywym organizmie zależy od rytmów dobowych: to nie tylko naprzemienność snu i czuwania, ale także cechy tworzenia pamięci, restrukturyzacja obwodów nerwowych, odporność, metabolizm itp. Zarówno sen, jak i odporność, i wszystko, wszystko , wszystko jest kontrolowane przez ogromną liczbę genów , a zmiany rytmiczne wynikają z tego, że o różnych porach dnia wiele z nich pracuje inaczej, ich aktywność albo wzrasta, albo spada.
Jeśli jednak w rytmie pojawią się jakieś awarie, jeśli np. geny zaczną się aktywować w niewłaściwym czasie lub ich rytmiczna aktywność całkowicie zaniknie, wtedy organizm zaczyna mieć poważne problemy. Wiadomo na przykład, że z powodu zepsutego „zegara” rozwijają się procesy neurodegeneracyjne, wzrasta stres wewnątrzkomórkowy i zaczynają się problemy z metabolizmem. Nawiasem mówiąc, to samo dzieje się z wiekiem, dlatego powszechnie uważano, że choroby związane z wiekiem powstają między innymi z powodu zaburzeń regulacji rytmów dobowych.
Zegar biologiczny zmienia się w toku życia, ale tutaj sednem najwyraźniej jest nie tylko i nie tyle ogólne tłumienie, „wyprostowanie” rytmów. Naukowcy z University of Oregon postanowili porównać, jak zegar muszki owocowej zmienia się wraz z wiekiem.
Wiadomo, że aktywność genu można określić na podstawie ilości informacyjnego RNA (mRNA) syntetyzowanego na tym genie. Komunikator RNA służy, z grubsza, jako pośrednik między DNA a maszynami molekularnymi, które składają białka. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli zaniedbamy pewne szczegóły, możemy powiedzieć, że im więcej mRNA jest syntetyzowanych, tym więcej uzyskuje się białka i tym silniejsza komórka odczuwa działanie genu. Z kolei synteza RNA podlega różnym regulatorom, między innymi mechanizmowi rytmów okołodobowych. A jeśli przeanalizujemy, jak zmienia się poziom informacyjnego RNA z danego genu w ciągu dnia, dowiemy się, czy gen zależy od rytmów dobowych, czy nie.
Naukowcy porównali RNA zsyntetyzowane z różnych genów muszek owocowych w wieku pięciu i pięćdziesięciu pięciu dni. (Jeden dzień życia Drosophila odpowiada jednemu rokowi życia człowieka, więc możesz sobie wyobrazić, jaka była różnica wieku między tymi eksperymentalnymi muchami). dzienne zmiany aktywności zniknęły, a tylko 45% pozostało „aktywnych rytmicznie” u starszych much. Wydawałoby się, że nastąpiło związane z wiekiem wyłączenie zegara biologicznego. Jednak, jak piszą autorzy w Nature Communications, u starszych much inne geny nagle stały się rytmiczne, co wcześniej nie reagowało na instrukcje wewnętrznego zegara.
Wiele genów „późnorytmicznych” było antystresowych. Pracowały nie tylko u starych muszek owocowych, ale także u młodych - w tym celu owady musiały aranżować stres oksydacyjny, umieszczając je w środowisku o wysokiej zawartości tlenu. Co ciekawe, geny antystresowe, po włączeniu u młodych muszek, zaczęły działać w rytmie dobowym - czyli w taki sam sposób, w jaki działały u starych muszek. A jeśli u Drosophila gen zegarowy, który jest uważany za głównego „zegarmistrza” i od którego zależy rytmiczna aktywność innych genów, został wyłączony, to u młodych owadów geny antystresowe przestały działać zgodnie z cyklem dobowym.
Z uzyskanych wyników wynika kilka ważnych wniosków. Po pierwsze, jak już powiedzieliśmy, nie można twierdzić, że zegar biologiczny po prostu psuje się z wiekiem – fakt, że niektóre geny w końcu przestają być „aktywne” w rytmie dobowym, oznacza, że inne zajmują ich miejsce w zegarze biologicznym. Po drugie, jak się okazało, niektóre geny antystresowe działają w sposób rytmiczny, niezależnie od wieku ich właściciela. W młodości organizm jest w stanie poradzić sobie z tym samym stresem oksydacyjnym bez dodatkowego wysiłku i konieczne jest włączenie odpowiednich genów tylko w skrajnych przypadkach, ale jeśli tak się stanie, znów będą działać „na dobę”.
|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Wszystkie języki tej strony