29.12.2009 08:50:01Ученые раскрыли тайну биологических часов
Как наша биологическая система узнает, что она должна работать по 24-часовому циклу? Ученые из Еврейского университета в Иерусалиме обнаружили, что ключ к разгадке тайны скрыт в крошечной молекуле. Человек, а также большинства живых организмов на Земле обладают циркадным (24-часовым) ритмом жизни. Этот ритм создается внутренними часами, которые находятся в головном мозге и регулируют многие функции организма, в том числе циклы сна-бодрствования и потребления пищи. Хотя сам факт их существования этих внутренних часов является очевидным, и изучают их уже более 150 лет, лишь недавно ученые смогли подобраться к механизмам, которые генерируют ритмы земной жизни. Исследователь Александр Зильберман из Института наук о жизни при Еврейском университете, доктор Себастьян Каденер и один из его учеников, Ури Вайсман совместно с другими учеными обнаружили, что крошечная молекула, известная как микроРНК, является главным компонентом циркадных часов. Их открытие имеет далеко идущие последствия для будущего терапевтического лечения проблем бессонницы и других общих расстройств, связанных с ежедневным жизненным циклом. Цикл "сон-бодрствование", наиболее характерное проявление циркадных часов, создается благодаря специализированным нейронам, встречающимся как в организме человека, так и у крошечной мухи дрозофилы. При этом механизм, регулирующий циркадные часы дрозофил почти идентичен тому, которым обладают млекопитающие и люди. Эти нейроны обладают ярко выраженной способностью очень точного подсчета времени через сложный процесс активации и репрессии гена, в результате которого жестко контролируется процесс, занимающий ровно 24 часа. Результаты нового исследования доктора Каденера и его коллег опубликованы в журналах Genes and Development и Nature. Ученые показали, что режим регулирования имеет ключевое значение для способности наших внутренних часов ежегодно отсчитывать полный циркадный цикл. В частности, они установили, что для функционирования циркадных ритмов жизненно необходима крошечная молекула – микроРНК. Сама МикроРНК была обнаружена не так давно, а в последнее время было доказано, что она принимает активное участие в различных процессах жизнедеятельности животных. С использованием новейших технологий, (большинство из них были разработаны в ходе настоящего исследования) авторы показывают, что одна конкретная микроРНК (ее называют bantam, что значит "коротышка") распознает и регулирует перевод генных часов. Впервые определена генная микроРНК-регуляция центральных часов. Пожалуй, еще важнее то, что ученые доказали роль микроРНК-регулирования в мозгу в целом и его влияние на поведение живых организмов, в частности. Среди ученых, принимавших участие в данном исследовании, помимо уже названных Александра Зильбермана, Себастьяна Каденера и Ури Вайсмана, были: профессор Михаил Розбаш, доктор Джером Менет, доктор Пипат Наватеан, профессор Саша Нельсон и доктор Кен Сугино из Университета Брандейса в США, а также профессор Фил Замор, доктор Мийкл Норвич и доктор Вася Вагин из медицинского факультета Массачусетского университета.
Как наша биологическая система узнает, что она должна работать по 24-часовому циклу? Ученые из Еврейского университета в Иерусалиме обнаружили, что ключ к разгадке тайны скрыт в крошечной молекуле. Человек, а также большинства живых организмов на Земле обладают циркадным (24-часовым) ритмом жизни. Этот ритм создается внутренними часами, которые находятся в головном мозге и регулируют многие функции организма, в том числе циклы сна-бодрствования и потребления пищи.