Время науки - The Times of Science

Механцева К. В. K. V. Mekhantseva 2021 15 были обнаружены гены TIMELESS, BMAL, CRY, CLOCK и другие, открыт механизм их взаимодействия. Оказалось, что механизм построен на влиянии друг на друга часовых генов и белков. В результате трансляции образуется белковая молекула, синтезированная на матрице часовых генов. Как только накапливается определенное количество белка, часовые гены отключаются, а при снижении концентрации белка включаются вновь, и процесс повторяется. Упрощенный вариант выглядит так: белки BMAL и CLOCK образуют гетеродимер и связываются со структурой ДНК, которая регулирует уровень экспрессии генов. В результате начинают синтезироваться белки PER и CRY, они также образуют гетеродимер, проникают в ядро и подавляют экспрессию генов BMAL и CLOCK. Образуются две петли взаимодействий, контролирующие друг друга. Принцип работы центральных, расположенных в ядре гипоталамуса, и периферических клеточных часов схож, однако некоторое время не было ясно, как они связаны. Для объяснения этой связи провели опыт: взяли двух лабораторных мышей, у одной искусственно сбили циркадный ритм, затем у здоровой мыши извлекли ядро гипоталамуса и пересадили его мыши со сбитыми часами. Через некоторое время ее циркадные ритмы перестроились вслед за правильно работающим ядром. В ходе эксперимента было доказано, что именно клеточные часы подчиняются центральным. Общий механизм работы циркадных часов организован иерархически: сигнал о количестве света поступает на сетчатку глаза, оттуда по нервам передается в гипоталамус, ядро гипоталамуса распознает сигнал, а затем в соответствии с ним контролирует работу внутренних органов и систем. Циркадные ритмы влияют на многие процессы в организме. Прежде всего на пролиферацию клеток, старение и метаболизм. Со сбоями циркадных ритмов, возникающими при несовпадении внутренних часов с внешним циклом день-ночь, связан с огромный спектр заболеваний. Среди них выделяют ментальные расстройства (от сезонной депрессии до шизофрении), несколько видов рака, болезни печени, почек и сердца. В настоящее время продолжаются исследования по выявлению взаимосвязи возникновения различных заболеваний с работой циркадных ритмов. Литература 1. Advanced information // The nobel prize URL :https://www.nobelprize.org/ prizes/medicine/2017/advanced-information (дата обращения: 20.08.2021)