Ñëó÷àéíàÿ íîâîñòü èç Àðõèâà ×àñîâûå ãåíû ìåíÿþòñÿ ñ âîçðàñòîì
26.02.2017
Ìíîãîå â æèâîì îðãàíèçìå çàâèñèò îò ñóòî÷íûõ ðèòìîâ: ýòî íå òîëüêî ÷åðåäîâàíèå ñíà è áîäðñòâîâàíèÿ, íî è îñîáåííîñòè ôîðìèðîâàíèÿ ïàìÿòè, ïåðåñòðîéêà íåéðîííûõ öåïåé, èììóíèòåò, îáìåí âåùåñòâ è ïð. È ñîí, è èììóíèòåò, è âñå-âñå-âñå óïðàâëÿþòñÿ îãðîìíûì ÷èñëîì ãåíîâ, è ðèòìè÷åñêèå èçìåíåíèÿ îáóñëîâëåíû òåì, ÷òî â ðàçíîå âðåìÿ ñóòîê ìíîãèå èç íèõ ðàáîòàþò ïî-ðàçíîìó, èõ àêòèâíîñòü òî ïîâûøàåòñÿ, òî ïîíèæàåòñÿ.
Åñëè æå â ðèòìàõ ïîÿâëÿþòñÿ êàêèå-òî íåïîëàäêè, åñëè ãåíû, íàïðèìåð, íà÷èíàþò àêòèâèðîâàòüñÿ â íåïîëîæåííîå âðåìÿ, èëè ó íèõ âîîáùå èñ÷åçàåò ðèòìè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü, òî ó îðãàíèçìà íà÷èíàþòñÿ ñåðüåçíûå ïðîáëåìû. Íàïðèìåð, èçâåñòíî, ÷òî èç-çà èñïîð÷åííûõ "÷àñîâ" ðàçâèâàþòñÿ íåéðîäåãåíåðàòèâíûå ïðîöåññû, óñèëèâàåòñÿ âíóòðèêëåòî÷íûé ñòðåññ, íà÷èíàþòñÿ ïðîáëåìû ñ ìåòàáîëèçìîì. Òî æå ñàìîå, êñòàòè ãîâîðÿ, ïðîèñõîäèò è ñ âîçðàñòîì, ïîýòîìó ïðèíÿòî áûëî ñ÷èòàòü, ÷òî âîçðàñòíûå çàáîëåâàíèÿ âîçíèêàþò, â òîì ÷èñëå, è èç-çà ïîëîìîê â ðåãóëÿöèè ñóòî÷íûõ ðèòìîâ.
Áèîëîãè÷åñêèå ÷àñû äåéñòâèòåëüíî ìåíÿþòñÿ ïî õîäó æèçíè, îäíàêî çäåñü âñå äåëî, âèäèìî, íå òîëüêî è íå ñòîëüêî â îáùåì çàòóõàíèè, "âûïðÿìëåíèè" ðèòìîâ. Èññëåäîâàòåëè èç Óíèâåðñèòåòà øòàòà Îðåãîí ðåøèëè ñðàâíèòü, êàê ñ âîçðàñòîì ìåíÿþòñÿ ÷àñû ó ìóõ äðîçîôèë.
Èçâåñòíî, ÷òî àêòèâíîñòü ãåíà ìîæíî îïðåäåëèòü ïî êîëè÷åñòâó ìàòðè÷íîé ÐÍÊ (ìÐÍÊ), êîòîðàÿ íà ýòîì ãåíå ñèíòåçèðóåòñÿ. Ìàòðè÷íàÿ ÐÍÊ ñëóæèò, ãðóáî ãîâîðÿ, ïîñðåäíèêîì ìåæäó ÄÍÊ è ìîëåêóëÿðíûìè ìàøèíàìè, ñîáèðàþùèìè áåëêè.  öåëîì, åñëè ïðåíåáðå÷ü íåêîòîðûìè äåòàëÿìè, ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî ÷åì áîëüøå ñèíòåçèðóåòñÿ ìÐÍÊ, òåì áîëüøå ïîëó÷àåòñÿ áåëêà è òåì ñèëüíåå êëåòêà ÷óâñòâóåò ðàáîòó ãåíà. Ñèíòåç ÐÍÊ, â ñâîþ î÷åðåäü, ïîä÷èíÿåòñÿ ðàçíûì ðåãóëÿòîðàì, ñðåäè êîòîðûõ åñòü è ìåõàíèçì ñóòî÷íûõ ðèòìîâ. È åñëè ìû ïðîàíàëèçèðóåì, êàê ìåíÿåòñÿ â òå÷åíèå ñóòîê óðîâåíü ìàòðè÷íîé ÐÍÊ ñ òîãî èëè èíîãî ãåíà, òî óçíàåì, çàâèñèò ëè ãåí îò ñóòî÷íûõ ðèòìîâ èëè íåò.
Ó÷åíûå ñðàâíèëè ÐÍÊ, ñèíòåçèðîâàííûå íà ðàçíûõ ãåíàõ äðîçîôèë, êîãäà òåì áûëî ïÿòü äíåé è ïÿòüäåñÿò ïÿòü äíåé îò ðîäó. (Îäèí äåíü æèçíè äðîçîôèëû ìîæíî ïðèðàâíÿòü ê îäíîìó ãîäó ÷åëîâå÷åñêîé æèçíè, òàê ÷òî ìîæíî ñåáå ïðåäñòàâèòü, êàêîé áûëà âîçðàñòíàÿ ðàçíèöà ìåæäó ýòèìè ïîäîïûòíûìè ìóõàìè.) È ó òåõ, ó äðóãèõ áûëè ãåíû, êîòîðûå ïîä÷èíÿëèñü ñóòî÷íîìó ðàñïèñàíèþ, íî ñ âîçðàñòîì ó ìíîãèõ ãåíîâ ñóòî÷íûå èçìåíåíèÿ â àêòèâíîñòè èñ÷åçàëè, è òîëüêî 45% îñòàâàëèñü "ðèòìè÷åñêè àêòèâíûìè" è ó ïîæèëûõ ìóõ. Êàçàëîñü áû, íàëèöî âîçðàñòíîå îòêëþ÷åíèå áèîëîãè÷åñêèõ ÷àñîâ. Îäíàêî, êàê ïèøóò àâòîðû ðàáîòû â Nature Communications, ó ïîæèëûõ ìóõ ðèòìè÷åñêèìè âíåçàïíî ñòàíîâèëèñü äðóãèå ãåíû, êîòîðûå ðàíüøå íå ðåàãèðîâàëè íà óêàçàíèÿ âíóòðåííèõ ÷àñîâ.
Ìíîãèå èç "ïîçäíåðèòìè÷íûõ" ãåíîâ áûëè àíòèñòðåññîâûìè. Îíè ðàáîòàëè íå òîëüêî ó ñòàðûõ äðîçîôèë, íî è ó ìîëîäûõ - äëÿ ýòîãî íàñåêîìûì íóæíî áûëî óñòðîèòü îêèñëèòåëüíûé ñòðåññ, ïîìåñòèâ èõ â ñðåäó ñ ïîâûøåííûì ñîäåðæàíèåì êèñëîðîäà. ×òî ëþáîïûòíî, àíòèñòðåññîâûå ãåíû, êîãäà îíè âêëþ÷àëèñü â ìîëîäûõ ìóõàõ, íà÷èíàëè ðàáîòàòü â ñóòî÷íîì ðèòìå - òî åñòü òàê æå, êàê îíè ðàáîòàëè ó ñòàðûõ ìóõ. È åñëè ó äðîçîôèë îòêëþ÷àëè ãåí clock, êîòîðûé ñ÷èòàåòñÿ ãëàâíûì "÷àñîâùèêîì" è îò êîòîðîãî êàê ðàç çàâèñèò ðèòìè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü ïðî÷èõ ãåíîâ, òî ó ìîëîäûõ íàñåêîìûõ àíòèñòðåññîâûå ãåíû ïåðåñòàâàëè ðàáîòàòü ïî ñóòî÷íîìó öèêëó.
Èç ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ ñëåäóåò íåñêîëüêî âàæíûõ âûâîäîâ. Âî-ïåðâûõ, êàê ìû óæå ñêàçàëè, íåëüçÿ óòâåðæäàòü, ÷òî ñ âîçðàñòîì áèîëîãè÷åñêèå ÷àñû ïðîñòî ëîìàþòñÿ - òî, ÷òî íåêîòîðûå ãåíû ñî âðåìåíåì ïåðåñòàþò "àêòèâíè÷àòü" â ñóòî÷íîì ðèòìå, îçíà÷àåò, ÷òî íà èõ ìåñòî â áèîëîãè÷åñêèõ ÷àñàõ ïðèõîäÿò äðóãèå. Âî-âòîðûõ, êàê îêàçàëîñü, íåêîòîðûå àíòèñòðåññîâûå ãåíû ðàáîòàþò â ðèòìè÷åñêîì ðåæèìå, âíå çàâèñèìîñòè îò òîãî, â êàêîì âîçðàñòå èõ âëàäåëåö.  ìîëîäîñòè îðãàíèçì ñïîñîáåí ñïðàâëÿòüñÿ ñ òåì æå îêèñëèòåëüíûì ñòðåññîì áåç äîïîëíèòåëüíûõ óñèëèé, è âêëþ÷àòü ñîîòâåòñòâóþùèå ãåíû ïðèõîäèòñÿ òîëüêî â êðàéíèõ ñëó÷àÿõ, íî, åñëè òàêîå ïðîèçîøëî, îíè áóäóò ðàáîòàòü îïÿòü æå "ïî ÷àñàì".
|