Wetenschappers hebben het gen ontdekt dat verantwoordelijk is voor de dagelijkse lancering van biologische klokken
Laatst beoordeeld: 16.10.2021
Alle iLive-inhoud wordt medisch beoordeeld of gecontroleerd op feiten om zo veel mogelijk feitelijke nauwkeurigheid te waarborgen.
We hebben strikte richtlijnen voor sourcing en koppelen alleen aan gerenommeerde mediasites, academische onderzoeksinstellingen en, waar mogelijk, medisch getoetste onderzoeken. Merk op dat de nummers tussen haakjes ([1], [2], etc.) klikbare links naar deze studies zijn.
Als u van mening bent dat onze inhoud onjuist, verouderd of anderszins twijfelachtig is, selecteert u deze en drukt u op Ctrl + Enter.
Vrijwel alle processen die in het menselijk lichaam plaatsvinden, zijn onderhevig aan de biologische klok, inclusief de verandering in de "sleep-wake" -cycli.
Wetenschappers van het Salk Institute (VS) ontdekten een gen dat verantwoordelijk is voor de dagelijkse lancering van een biologische klok. Deze ontdekking en interpretatie van dit gen zal de genetische mechanismen van slapeloosheid, veroudering en chronische ziekten zoals kanker en diabetes helpen verklaren , die zullen helpen bij het ontwikkelen van nieuwe effectieve geneesmiddelen voor de behandeling van deze ziekten.
"Ons lichaam is een hele verzameling horloges", zegt Satchidananda Panda, hoofd van dit project. "In wezen wisten we welk mechanisme een bevel geeft aan ons lichaam om te stoppen voor de nacht, maar we wisten niet wat ons 's morgens wakker maakt. Nu we deze reden ontdekt hebben, kunnen we bestuderen hoe onze biologische klokken verslijten in het proces van veroudering en de ontwikkeling van chronische ziekten. "
In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Science beschrijven wetenschappers hoe het eiwit JARID1a, gecodeerd door het KDM5A-gen, dient als een activerende schakelaar voor de circadiane ritmen van ons lichaam.
De ontdekking van dit gen vormt een aanvulling op de ontbrekende schakel in het moleculaire mechanisme dat de dagelijkse slaap-waakcyclus regelt. De wetenschappers wisten dat de centrale rol in de biologische klok wordt gespeeld door het PERIOD-eiwit (PER), waarvan de hoeveelheid in elke cel elke 24 uur toeneemt en afneemt. De belangrijkste redenen voor het verhogen van het eiwitniveau van PER zijn de CLOCK- en BMAL1-genen. Bij het bereiken van het maximale niveau aan het einde van de dag remt het PER-eiwit de activiteit van de CLOCK- en BMAL1-genen, waardoor het zijn eigen niveau verlaagt.
Verlaging van het proteïnegehalte PER leidt tot verlaging van de arteriële druk, verlaging van de hartslag, vertraging van mentale processen. Maar tot nu toe was de exacte reden voor het elke ochtend overwinnen van de nachtelijke inhibitie van de functies van het lichaam met eiwiteiwitten KLOK en BMAL1 onbekend.
Wetenschappers hebben vastgesteld dat het eiwit dat JARID1a ontdekte door hen elke ochtend opnieuw activeert met CLOCK- en BMAL1-eiwitten. Bevestiging hiervan was een experiment waarbij onderzoekers genetisch gemodificeerde muizen gebruikten zonder een gen dat codeert voor JARID1a. Als resultaat bereikte het niveau van het PER-eiwit niet het initiële niveau. Dieren verloren tijd uit het oog, niet wetend wanneer ze moesten slapen en wanneer ze wakker moesten worden. Circadiane ritmes begonnen te werken toen de dieren werden ingespoten met preparaten die het effect van JARID1a imiteerden.
"Nu we weten dat een activator van onze circadiane ritme, hebben we een nieuwe richting in de studie van circadiane ritme stoornissen, de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen voor slapeloosheid, diabetes en het metabool syndroom", concludeert Panda.
[