Университет штата Юта биологи обнаружили ген, который управляет ритмические события в жизни червя: при проглатывании пищи, откладывают яйца и изматывания.
Если ген выключен, черви не могут глотать, так что они умирают. Если ген частично восстановлена, черви могут глотать, у них есть проблема воспроизведения и получить запор.
"Мы нашли ген, который имеет важное значение для контроля фундаментальные ритмы в нематоды", говорит профессор биологии и врач Андрес Виллу Maricq, член Института мозга в Университете штата Юта. "Те же продукты генов, которые контролируют основные процессы жизни у млекопитающих также находятся в червя, так что наше исследование показывает, что этот ген и связанных с ними генов, возможно, решающую роль в борьбе с ритмическими поведения у человека и других животных".
Открытие гена сообщили в 7 октября 2005 года, вопрос о сотовых журнала. Исследование сделок с секунд до нескольких часов длиной ultradian ритмами, которые контролируют такие функции организма, как частота сердечных сокращений, дыхания, глотания и сокращения кишечника. Гораздо меньше известно о ultradian ритмы, чем о циркадных ритмов, которые регулируют 24-часовой цикл сна, бодрствования и активности, Maricq говорит.
Ген, который управляет ultradian ритмы у червей связан с другими генами, которые, когда мутировал, причиной неконтролируемого роста клеток млекопитающих - признак рака. Изучая, как ген работает, исследователи могут узнать, как вмешиваться в это - возможный путь, чтобы найти новые лекарства рака
Maricq и его коллеги изучили Caenorhabditis Элеганс, миллиметра длиной (один 25 дюймов) нематоды червь, который находится в почве, питается бактериями и часто используется генетиками. Ученые обнаружили ген червя они назвали вав-1 - что связано с три аналогичных генов человека. Исследование показало, что ген контролирует ритмические сокращения гладких мышц в трех частях тела червя, регулярно повышающие и понижающие уровень кальция в мышечные клетки:
- Глотки, которое червь эквивалент в горле и должны проходить волнообразно расширение и сжатие каждые одну-две секунды так червь может глотать.
- Половых оболочки, напоминающий трубку, гладкую структуру мышц, что контракты, каждые семь секунд во время овуляции, выдавливая яйца, чтобы они могли быть оплодотворена сперматозоидом.
- Кишечника, которые должны оказывать давление, а затем отпустите так червь может испражняться каждые 45 до 50 секунд.
Когда ученые инвалидов вав-1 гена, черви не мог глотать пищу и умер еще до конца первого из четырех личиночной стадии, или от 10 до 12 часов в их нормальном двухнедельный срок службы.
Когда исследователи восстановили вав-1 гена только в глотке так червь личинки могла есть, выжить и развиваться во взрослую жизнь, червей редко были в состоянии производить потомство, и их 50-вторых дефекации цикл стал нерегулярным, с среднее время между poops увеличения до 195 секунд, или 3 минуты ¼.
"Червь может глотать и жить и расти, чтобы быть взрослым человеком с очень плохой запор," Maricq говорит. "Мутанты иногда приходится ждать шесть до 10 минут."
Институт мозга "заинтересована в молекулярной регуляции поведения - как наша нервная система работает", Maricq говорит. "Вав находится в мозгу, и мы покажем этим геном, вав-1, имеет решающее значение для борьбы с ритмическими поведения [у червей]."
Ученые не знают, если вав гены контролируют человека глотания, овуляция или дефекации, "но это будет очевидным направлением для дальнейших исследований", добавляет он. "Почти все наши поведения ритмических: дыхания, глотания, сердцебиение и мозговую деятельность."
Maricq проводятся исследования с биолог Мэри Beckerle, заместитель директора и старший директор по исследовательской лаборатории в Университете Охотник Рак Юты института; Кеннет Норман, докторской парень, и Роберт Fazzio и Джерри Меллем, как студентов, так биологии выпускник, когда проводилось исследование. Другие соавторов Мария Espelt и Кевин Странные Университета Вандербильта в Нэшвилле, штат Теннеси Исследование финансировалось Американского общества рака, Национальный институт здоровья, Национальный научный фонд, Американской ассоциации сердца и рака Охотник Foundation.
Рак групп финансируемые исследования, так как червь вав-1 гена аналогична известной "прото-онкогенов" у млекопитающих - гены, которые используются организмом для различных нормальных процессов, но, когда мутировал, может стать онкоген, или рак вызывая ген.
Мутант вав генов, как было показано, вызывают рак, как изменения в клетках, но она до сих пор не показали, что они вызывают рак у людей, которые имеют три вав генов.
"Мы не знаем, что многое о том, что они делают", кроме того, что, когда иммунные клетки стимулируются бактерий или других захватчиков, вав генов поможет увеличить клеток уровни кальция, который посылает тревожный сигнал для остальных иммунных системы, Maricq говорит.
Другие гены и их белки свою очередь, вав-1 и выключается. Если такой контроль будет устранена, вав-1 будет развязана, поэтому клетки растут из-под контроля и может стать злокачественным.
Таким образом, вав-1 является одним из "игроков в каскаде событий, которые могут привести к раку", Maricq говорит. "Причина, вы хотите знать, игроков в том, что каждая из них представляет собой потенциальную мишень для препаратов, потенциальный способ, чтобы остановить процесс".