Eine Forschung auf dem Gebiet, eines was das Ticken der inneren Uhr macht, hat Dr. Michael Hastings des MRC-Labors der Molekularbiologie in Cambridge geführt, einen neuen und unvorhergesehenen Zahn in der menschlichen inneren Uhr zu entdecken. Ein Patent für das zusammengesetztebeteiligte ist durch MRC-Technologie angemeldet worden. Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Wissenschaft, konnten zu Therapien für Leute führen, deren Schlaf durch Schichtarbeit oder hohes Alter gestört wird.
Zirkadiane Rhythmen sind Schleifen des Gehäusemetabolismus und -verhaltens, die Organismen sich Tag und Nacht anpassen lassen. Ein Beispiel ist die menschliche Schleife des Schlafes und der Wachsamkeit, in der das Gehirn die verschiedenen Zustände annimmt, die durch eine innere Uhr esteuert sind.
Indem sie die molekulare Basis der Regelung der inneren Uhr im Gehirn prüfen, hoffen Dr. Hastings und sein Team, zu lernen, wie Unterbrechungen zu den zirkadianen Rhythmen eine negative Auswirkung auf Gesundheit haben können.
„Unterbrechung unseres zirkadianen Programms durch Schichtarbeit, hohes Alter und neurologische Krankheit ist eine beträchtliche und wachsende Ursache der chronischen Krankheit. Wenn wir Methoden kennzeichnen können, das Uhrwerk zu steuern, das wir möglicherweise in der Lage sind, zu lernen, wie man es zurücksetzt, wenn es schief geht,“ sagte Dr. Hastings.
Zirkadiane Schleifen sind von einem Teil des Gehirns esteuert, das den Hypothalamus in einer Region genannt wird, die als die suprachiasmatic Kerne oder das SCN bekannt ist. Im SCN funktionieren einzelne Neuronen (Gehirnzellen) als selbsttragende Borduhren. Die Zellen des SCN synchronisieren die Vorrichtungen der inneren Uhr, die in den anderen bedeutenden Organen einschließlich das Innere, die Lungen und die Leber, über ihre Regelung über Verhalten, dem Nervensystem und Absonderung von Hormonen von anderen Teilen des Gehirns anwesend sind.
Die Bodenläufe des zirkadianen Rhythmus auf Rückkopplungsschleifen der negativen Rückkopplung. Proteinprodukte von Borduhrgenen sind am Anfang des zirkadianen Tages synthetisiert und dann im Endeffekt die Gene abschalten, die sie ursprünglich produzierten. Die Proteine werden während der zirkadianen „Nacht“ aufgegliedert, damit die Schleife wieder anfangen kann der Next day.
In dieser Studie fanden die Forscher, dass die Rückkopplungsschleifen der negativen Rückkopplung, die im SCN auftreten, durch die Signale unterstützt werden, die durch ein kleines intrazelluläres Moleküllager gesendet werden. Zusammen halten Lager und die zirkadianen Gene und die Proteine das Ticken der inneren Uhr. Der Effekt der Lagerschleife auf das Uhrwerk im Gehirn wird in den Zellen der inneren Uhr widergespiegelt, die in anderen Organen auch vorhanden sind.
Die Studie fand, dass die Rückkopplungsschleifen der negativen Rückkopplung, in denen Proteine durch Gene und dann produziert, jene gleichen Gene weg treiben wieder den Rhythmus des Lagersignalisierens schalten werden. Der Reihe nach regeln Änderungen in der Lagerschleife die Produktion von den Proteinen, die in die Rückkopplungsschleife der negativen Rückkopplung mit einbezogen werden und erstellen einen „Superregelkreis“.