Das erste Gen bekannt, die innere Uhr des Menschen und anderer Säugetiere Steuerung funktioniert ganz anders als bisher angenommen, laut einer Studie von Utah und Michigan Forscher.
Die überraschende Entdeckung, dass die Wissenschaftler müssen ihre Herangehensweise an die Entwicklung neuer Medikamente gegen Jet-Lag zu behandeln, Schlaflosigkeit, einige Formen der Depression, Schlafstörungen bei Schichtarbeitern und anderen Störungen des zirkadianen Rhythmus zu ändern, nach Ansicht der Forscher an der University of Utah Huntsman Cancer Institute und der Universität of Michigan , Ann Arbor.
Die Studie - die so genannte Tau-Mutation, Hamster, ein 20-Stunden-Tag statt einer 24-Stunden-Tag haben Ursachen beteiligt - werden im Internet veröffentlicht der Woche vom 3. Juli in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences .
Die Forscher entdeckten, dass das, was bisher über die Tau-Mutation glaubte -, dass eine Abnahme der Aktivität der Gene beschleunigt ein Säugetier der internen Uhr - war falsch. Stattdessen verursacht die Mutation eine Erhöhung der Aktivität von Genen zu beschleunigen um die Uhr, so dass der Tag zwei Minuten vor vier Stunden kürzer für die betroffenen Tiere.
Frühere Arbeiten hatten gezeigt, dass die Tau-Mutation in einem Gen namens Casein Kinase 1 Epsilon (CK1) aufgetreten ist, und dass die Mutation verursacht eine 85-prozentige Verlust der Genaktivität. Dies, so dachte man, erklärt, warum der Hamster war ein kurzer Tag. Aber wie sich herausstellt, war diese Idee falsch.
"Der Schlüssel zur Entwicklung von Behandlungen für Probleme wie Depressionen und Schlafstörungen - Erkrankungen, die durch zirkadianen Rhythmus beeinflusst - ist die Möglichkeit, vorherzusagen, wie die innere Uhr gesteuert werden kann", sagt David Virshup, MD, Co-Principal Investigator für das Projekt und Huntsman Cancer Institute Ermittler. "Wenn die Arbeiterklasse Modell falsch ist, wird Medikamente haben den gegenteiligen Effekt."
Die neue Studie umfasste die Zusammenarbeit zwischen der Universität von Michigan Mathematiker Daniel Forger, Ph.D., Assistant Professor der Mathematik, die eine Computersimulation der biologischen Uhr entwickelt hatte, und Virshup, der zuvor Forschungen über die Wirkung von CK1 getan hatte am zirkadianen Rhythmus und seine Rolle bei der Krebsentstehung. Störung der zirkadianen Rhythmen hat Krebs und Diabetes sowie Depressionen und Schlafstörungen in Verbindung gebracht worden.
Forger lief Computersimulationen, wie die Tau-Mutation beeinflusst den Körper von Säugetieren Uhr. Die tau-Mutante Hamster hat einen kurzen Tag. Wenn eine Simulation der vorherrschenden Theorie, dass die Mutation CK1 Genaktivität sank verwendet, prophezeite der Simulation, dass der Tag für den Hamster mehr bekam. Aber wenn Forger einer Simulation lief auf der Grundlage der umstrittenen Idee, dass die Tau-Mutation Aktivität der CK1 Gen erhöht, hat der Tag kürzer, so wie es in echten Hamster mit dem Tau-Mutation ist.
"So schloss er, dass die Tau-Mutation muss steigen, nicht sinken, die Aktivität des Gens CK1," im Gegensatz zu den traditionellen Auffassungen, sagt Virshup.
Nur wenige Menschen arbeiten in zirkadianen Rhythmus waren überzeugt, dass Fälscher das mathematische Modell richtig war. Aber die Huntsman Cancer Institute Forscher interessiert, weil ihre Experimente auch vorgeschlagen, das Tau-Mutation eher zu-als verminderte Aktivität der CK1-Gen.