Il primo gene noto per controllare l'orologio interno degli esseri umani e altri mammiferi funziona in modo molto diverso di quanto si credesse, secondo uno studio di Utah e Michigan ricercatori.
La sorprendente scoperta significa che gli scienziati devono cambiare il loro approccio alla progettazione di nuovi farmaci per curare il jet lag, insonnia, alcune forme di depressione, problemi di sonno nei lavoratori turnisti e di altri disturbi del ritmo circadiano, secondo i ricercatori della University of Utah Huntsman Cancer Institute e l' Università del Michigan , Ann Arbor.
Lo studio - che ha coinvolto la cosiddetta mutazione tau che provoca criceti di avere 20 ore al giorno invece di un giorno di 24 ore - sarà pubblicato online la settimana del 3 luglio sulla rivista Proceedings of National Academy of Sciences .
I ricercatori hanno scoperto che ciò che si riteneva in passato circa la mutazione tau - che una diminuzione dell'attività del gene accelerato di un mammifero orologio interno - è stato corretto. Al contrario, la mutazione ha causato un aumento dell'attività del gene per accelerare l'orologio, rendendo il giorno due a quattro ore più brevi per gli animali colpiti.
Lavori precedenti avevano indicato che la mutazione tau è verificato in un gene chiamato caseina chinasi 1 epsilon (CK1) e che la mutazione ha causato una perdita del 85 per cento dei geni. Questo, si è pensato, ha spiegato perché il criceto ha avuto una giornata breve. Ma a quanto pare, questa idea era sbagliata.
"La chiave per lo sviluppo di trattamenti per problemi come la depressione e l'insonnia - disturbi influenzato dal ritmo circadiano - è in grado di prevedere come l'orologio interno del corpo può essere controllato", dice David Virshup, MD, co-Principal Investigator del progetto e un Huntsman Cancer Institute investigatore. "Se il modello di lavoro è sbagliato, la droga avrà l'effetto opposto".
Il nuovo studio ha coinvolto la collaborazione tra l'Università di Michigan Forgiatore matematico Daniel, Ph.D., professore assistente di matematica, che avevano sviluppato una simulazione al computer di orologio biologico, e Virshup, che in precedenza aveva fatto delle ricerche su CK1 effetto sul ritmo circadiano e il suo ruolo nello sviluppo del cancro. Sconvolgimento dei ritmi circadiani è stato collegato al cancro e diabete così come depressione e disturbi del sonno.
Falsario hanno effettuato delle simulazioni al computer di come la mutazione tau influenzato l'orologio del corpo dei mammiferi. Il criceto mutante tau è una giornata breve. Quando una simulazione utilizzato la teoria prevalente che la mutazione CK1 ridotta attività del gene, la simulazione prevede che il giorno per il criceto ha più lungo. Ma quando Forger gestiva una simulazione basata su una idea controversa che la mutazione tau aumento dell'attività del gene CK1, la giornata ha fatto si accorciano, così come avviene nei criceti reale con la mutazione tau.
"Quindi, ha concluso che la mutazione tau deve aumentare, non diminuire, l'attività del gene CK1," contrario alla saggezza accettato, Virshup dice.
Poche persone che lavorano in ritmo circadiano erano convinti che il modello matematico Forger era corretta. Ma la Huntsman Cancer Institute ricercatori erano interessati perché la loro studi suggeriscono anche la mutazione tau aumentato piuttosto che diminuita attività del gene CK1.