Cum ceasul biologic

În istoria descoperirii și aplicarea ceasului biologic moleculare.

În cazul în care în corpul uman are un ceas biologic, de ce bioritmurilor somn în afara rău week-end decât oamenii de știință au studiat au fost ca Leonardo da Vinci, a spus Indicator.Ru.

De-a lungul ultimilor douăzeci de ani, oamenii de știință au făcut progrese semnificative în înțelegerea mecanismelor moleculare care funcționează ceasul biologic al multor organisme vii.

Una dintre descoperirile a fost deosebit de impresionant: ceasuri biologice moleculare sunt aproape in fiecare celula vie, ei sunt responsabili pentru starea celulelor si cai de semnalizare care pot ajuta în tratamentul mai multor boli.

Această cunoaștere deschide calea spre o nouă direcție în știință - așa-numitul medicament circadian.

Sau o forță de organism cosmică?

Biologii si medicii au acordat o atenție asupra faptului că activitatea motorie a rozătoarelor (de exemplu, șoareci sau hamsteri), adică, mișcarea lor în spațiu, nu depinde de timpul de zi și de condițiile de iluminare. Oamenii de știință lovit de faptul că ritmurile zilnice ale animalelor care sunt aproape de perioada de 24 de ore, nu se schimbă timp de săptămâni și luni.

Apoi au întrebat ce permite organismelor să perceapă în mod clar durata de rotație a Pământului, chiar și atunci când factorii externi (zi sau noapte) nu sunt disponibile. Studiile la momentul arătat că acuratețea ritmurilor fiziologice în câteva luni, este capabil de a trece de la una la două minute.

Cu toate acestea, în a 50-a și a 60-ani ai secolului al XX-lea a existat chiar și o școală specială, care a promovat ideea că organismul nu poate exista ceasuri precise si ritmuri de sincronizare se realizează datorită prezenței forței cosmice necunoscute.

Deoarece anii șaptezeci ai secolului trecut întreaga comunitate științifică a fost confirmată în ideea că ceasul biologic este situat în interiorul corpului. Conform unui studiu realizat de cercetătorii americani, la mamifere a fost situat în apropiere de zona frontală a hipotalamusului în nucleul suprachiasmatic (SCN), activitatea neuronilor care se schimbă periodic în timpul zilei și se adaptează semnalele luminoase externe (zi și noapte).

Cu toate acestea, existența ritmurilor circadiene în organisme care nu au un creier (muște, plante și ciuperci), a determinat oamenii de știință să creadă că generarea de oscilație circadian are loc in interiorul celulelor. Cercetatorii de la acel moment nu ar fi putut imagina ceea ce a fost un om de știință este cunoscut mecanismul de funcționare a ceasului moleculare în același mod ca și nu ne putem imagina că ritmul circadian sunt reglementate și integrate în procesul de tratare și prevenire a bolilor.

„Strângeți“ ceasul biologic

Pana in prezent, zeci studiat gene circadian care regleaza circulatia ARN-ului mesager (acid ribonucleic care cuprinde informații despre structura primară a proteinelor) și proteine ​​la nivelul genei și translațională transcrierea.

In plus, genele care sunt responsabile pentru funcționarea ceasului molecular, stocate în organisme, între care puține în comun - in muste, soareci si oameni. Oamenii de știință au folosit mutagen chimic (factor care a determinat modificări ereditare) în combinație cu screening-ul fenotipice și ar putea iniția mutația genelor CLOCK la șoareci, în care perioada de ritmul circadian al rozătoarelor a ajuns la 28 de ore, ceea ce este o anomalie pentru Pământ.

Deși deschiderea genelor principale și proteine ​​responsabile pentru ceasul biologic, a existat o semnificație enormă pentru medicină, pentru descoperirile legate de arbore nu este cauzat. Expresia genelor are loc in toate celulele si nu doar in suprachiasmatic viguros și, mai mult decât atât, este ciclică.

Multe dintre aceste gene fac parte din cai de semnalizare care reglează metabolismul, răspunsul imun, fluctuațiile în nivelurile de hormoni si a sistemului nervos. Actualizați perioada de 24 de ore, în sus sau în jos poate provoca deteriorarea sănătății.

Astfel de tulburări pot fi, de asemenea, în cazul în cazul în care oamenii încalcă în mod deliberat relația normală dintre ceasul intern și ora geografică. Timp de mai mulți ani, este cunoscut faptul ca lucratorii in schimburi trăiesc într-o stare de nealiniere cronică de ritmul circadian si riscul de a face o mulțime de efecte adverse asupra organismului.

Aceeași problemă se aplică celor care zboară în mod regulat la un fus orar - sincronizarea cu bioritmurilor în timp real poate dura o săptămână.

Una dintre problemele cu care sa confruntat comunitatea medicala este necesitatea de a atrage progrese in medicina circadian la practica clinica. De exemplu, contul modificărilor circadiene ale farmacocineticii poate ajuta la vindecarea dependenței de droguri.

Este de așteptat ca creșterea rapidă a sistemelor de biologie, tehnologia informației, și dezvoltarea unei noi generații de biosenzori ușor de purtat, sau implanturi va permite, în viitor, pentru a controla sute, daca nu mii de oscilatie circadian al biomarkeri în fluidele corpului de zi cu zi.

Apoi, aceste date pot fi utilizate pentru monitorizarea de la distanta de catre medici si furnizorii de asistenta medicala pacientilor o conditie in timp real. La fel cum Leonardo da Vinci descris planul de elicopter timp de 400 de ani înainte de primul zbor al avionului, cercetatorii au prezentat un model proiectat moleculare ore pe zi.

Citiți, de asemenea, pe indicator.ru