Temperatura ciała rozstraja zegar biologiczny?

Liczne procesy zachodzące w naszym ciele przebiegają wedle regularnego schematu w ciągu dnia. Te dobowe (bądź codzienne) wariacje, mogą być prowadzone przez systemowe sygnały kontrolowane przez znajdujące się w mózgu stymulatory.

Ueli Schibler, profesor z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) w Szwajcarii, zdemaskował molekularne mechanizmy wskazujące na to, że temperatura ciała ma duży wpływ na działanie „genów zegarowych” i synchronizację lokalnych oscylatorów.

Badanie to przeprowadzone we współpracy z grupą naukowców z Ecole polytechnique fédérale of Lausanne (EPFL) pokazuje także, jak produkcja, białka biorącego udział w detoksykacji metabolizmu jest modyfikowana przez temperaturę ciała.

Wyniki tego badania zostały opublikowane w czasopiśmie Science.

Wiele fizycznych funkcji naszego organizmu, takich jak: częstotliwość bicia serca, produkcja hormonów bądź temperatura ciała są regulowane przez wewnętrzny zegar. Większość komórek naszego ciała posiada jeden z nich, utworzony z grupy „genów zerowych” wyświetlających cykliczną aktywność co dwadzieścia cztery godziny.

Główny zegar wewnętrzny kontroluje koordynację sygnałów, które są wysyłane do zależnych oscylatorów.

- Wahania temperatury ciała stanowią jeden z codziennych sygnałów zerowania, jednak nie wiedzieliśmy na jakiej zasadzie to działało - tłumaczy Ueli Schibler, profesor Departamentu Biologii Molekularnej w UNIGE.

 

Technik inżynierii genetycznej ds. badania żywych komórek

- Odkryliśmy, że cykliczne zmiany temperatury ciała wpływają na rytm białek zwanych CIRP. To właśnie te molekuły wymagają solidnej aktywacji „genów zegarowych” na co dzień - powiedział Jörg Morf, badacz z NCCR Frontiers in Genetics i naczelny autor artykułu. - W przeciwieństwie do większości białek regulatorowych, kontrolujących ekspresję genów poprzez bezpośrednie wiązanie ich, CIRP działa głębiej, stosując się do transkrypcji genu RNA.

We współpracy z grupą Felixa Naefa z EPFL, naukowcy zidentyfikowali  praktycznie wszystkie CIRP stosujące się do żyjących komórek RNA, używając niezwykle subtelnej technologii inżynieryjnej. Osiągnięcie to pozwoliło na sondowanie transkryptomu, pokazując, iż to właśnie RNA (ze wszystkich transkrybowanych genów) daje czas.

- CIRP wiąże transkrypty kodujące różne białka okołodobowe oscylujące w komórce. Przyczyniają się one do wzrostu stabilizacji i pozwalają im na akumulację - powiedział Ueli Schibler.