Saat genleri yaşla birlikte değişir 26.02.2017

Canlı bir organizmanın çoğu sirkadiyen ritimlere bağlıdır: bu sadece uyku ve uyanıklığın değişimi değil, aynı zamanda hafıza oluşumunun özellikleri, sinir devrelerinin yeniden yapılandırılması, bağışıklık, metabolizma vb. Hem uyku hem de bağışıklık ve her şey, her şey , her şey çok sayıda gen tarafından kontrol edilir ve ritmik değişiklikler, günün farklı saatlerinde birçoğunun farklı şekilde çalışması, etkinliklerinin artması veya azalması nedeniyledir.

Ancak ritimlerde bazı aksaklıklar ortaya çıkarsa, örneğin genler yanlış zamanda aktif olmaya başlarsa veya ritmik aktiviteleri tamamen ortadan kalkarsa, vücutta ciddi problemler oluşmaya başlar. Örneğin, bozulmuş "saat" nedeniyle nörodejeneratif süreçlerin geliştiği, hücre içi stresin arttığı ve metabolizma ile ilgili sorunların başladığı bilinmektedir. Bu arada, aynı şey yaşla da olur, bu nedenle genellikle yaşa bağlı hastalıkların, diğer şeylerin yanı sıra, sirkadiyen ritimlerin düzenlenmesindeki bozulmalar nedeniyle ortaya çıktığına inanılıyordu.

Biyolojik saat hayatın akışı içinde değişir, ama burada bütün mesele, görünüşe göre, genel zayıflamada, ritimlerin "düzeltilmesinde" çok fazla değil. Oregon Üniversitesi'nden araştırmacılar, meyve sineklerindeki saatin yaşla nasıl değiştiğini karşılaştırmaya karar verdiler.

Bir genin aktivitesinin, bu gen üzerinde sentezlenen haberci RNA (mRNA) miktarı ile belirlenebileceği bilinmektedir. Messenger RNA, kabaca konuşursak, DNA ile proteinleri bir araya getiren moleküler makineler arasında bir aracı görevi görür. Genel olarak bazı detayları ihmal edersek, ne kadar çok mRNA sentezlenirse o kadar çok protein elde edildiğini ve hücrenin genin işini o kadar güçlü hissettiğini söyleyebiliriz. RNA sentezi, sırayla, sirkadiyen ritimlerin mekanizması da dahil olmak üzere çeşitli düzenleyicilere tabidir. Ve belirli bir genden gelen haberci RNA seviyesinin gün içinde nasıl değiştiğini analiz edersek, o zaman genin günlük ritimlere bağlı olup olmadığını anlarız.

Bilim adamları, meyve sineklerinde beş günlük ve elli beş günlükken farklı genlerden sentezlenen RNA'yı karşılaştırdılar. (Bir Drosophila'nın bir günü, bir insan yaşamının bir yılına eşittir, bu yüzden bu deneysel sinekler arasındaki yaş farkının ne olduğunu hayal edebilirsiniz.) Ve diğerlerinin günlük bir programa uyan genleri vardı, ancak yaşla birlikte, birçok genin genleri vardı. aktivitedeki günlük değişiklikler kayboldu ve yaşlı sineklerde sadece %45'i "ritmik olarak aktif" kaldı. Biyolojik saatin yaşa bağlı olarak kapanması var gibi görünüyor. Bununla birlikte, yazarların Nature Communications'da yazdığı gibi, daha yaşlı sineklerde, daha önce iç saatin talimatlarına cevap vermemiş olan diğer genler aniden ritmik hale geldi.

"Geç ritmik" genlerin çoğu stres önleyiciydi. Sadece yaşlı meyve sineklerinde değil, gençlerinde de çalıştılar - bunun için böceklerin oksijen içeriği yüksek bir ortama yerleştirerek oksidatif stresi düzenlemeleri gerekiyordu. İlginç bir şekilde, anti-stres genleri genç sineklerde çalıştırıldıklarında, sirkadiyen bir ritimde, yani yaşlı sineklerde olduğu gibi çalışmaya başladılar. Ve Drosophila'da ana “saatçi” olarak kabul edilen ve diğer genlerin ritmik aktivitesinin bağlı olduğu saat geni kapatılırsa, genç böceklerde stres önleyici genler günlük döngüye göre çalışmayı durdurdu.

Elde edilen sonuçlardan birkaç önemli sonuç çıkar. İlk olarak, daha önce de söylediğimiz gibi, biyolojik saatin basitçe yaşla birlikte bozulduğu iddia edilemez - bazı genlerin nihayetinde günlük ritimde "aktif" olmaktan çıkması, diğerlerinin biyolojik saatte yerlerini alması anlamına gelir. İkincisi, ortaya çıktığı gibi, bazı anti-stres genleri, sahiplerinin yaşına bakılmaksızın ritmik bir modda çalışır. Gençlikte, vücut aynı oksidatif stresle ek çaba harcamadan başa çıkabilir ve karşılık gelen genleri yalnızca aşırı durumlarda açmak gerekir, ancak bu olursa, tekrar "saat başı" çalışırlar.