Wir können die Snooze-Taste, um die Feinabstimmung unserer Schlaf-Zyklen, aber unsere Zellen haben eine viel sorgfältige und raffinierte System. Der Mensch und die meisten anderen Organismen, haben 24-Stunden-Rhythmen, die von einer genauen molekularen Uhr, die in jeder Zelle Zecken geregelt sind.
Nach Jahrzehnten der Studie, die Forscher immer noch identifizieren alle Gänge in der Ausführung dieses "zirkadiane" Uhr und arbeiten an jedem der molekularen Rädchen an ihre Stelle setzen beteiligt. Eine neue Studie von der Rockefeller University Wissenschaftler nun gezeigt, wie zwei der wichtigsten Moleküle, um die Uhr den Zyklus regulieren interagieren und verrät, wie die Schalter kann verrückt spielen, identifiziert eine mögliche Ursache der erblichen Schlafstörungen.
In der Forschung veröffentlicht in PLoS Biology , Michael Young, Richard und Jeanne Fisher Professor und Leiter des Labors für Genetik, und seine Kollegen zeigen, dass die innere Uhr den Gegenwert von einem An / Aus Schalter, der durch ein Enzym namens doubletime gesteuert ist enthält. Doubletime oder DBT, wurde ursprünglich für die Art und Weise, dass Mutationen des Gens Fliegen zu schaffen mit einer schnell laufenden Uhr benannt. DBT arbeitet durch das Anbringen Phosphatgruppen an Proteine in einem Prozess namens Phosphorylierung. Und das Protein phosphoryliert es nannte Zeitraum oder pro, spielt eine wesentliche Rolle in der Zeitpunkt der Uhr selbst, der Regulierung der Aktivität anderer Gene, wie es Zyklen ein-und ausschalten mit einem 24-Stunden-Rhythmus. Die Forscher wussten, DBT spielte eine Rolle bei der Regulierung der Zeit-Protein durch das Anbringen Phosphate zu. Aber Youngs neue Studie zeigt, dass DBT kann entweder zu unterdrücken oder zu aktivieren PER, indem Phosphate an verschiedenen Standorten.
Mit der Entdeckung, dass DBT hat nicht eine, sondern zwei separate Phosphorylierung Ziele auf PER kam die Erkenntnis, dass das Enzym ist im Wesentlichen als ein Schalter. "Es ist eine Phosphorylierung wechseln, indem doubletime, ob das Protein aktiv ist überhaupt bestimmt kontrolliert werden", sagt Young. Während der 'off' Phase, produziert die Zelle aus PER Proteine, die stabil, aber inaktiv sind, gehalten, so durch die Anwesenheit von Phosphat-Gruppen an, die zuerst Zielort. Während der 'on' Phase, aktiviert die Phosphat-Gruppe in der zweiten Zielort des Proteins, sondern destabilisiert, so dass PER nur aktiv ist, für ein paar Stunden. Danach beginnt die Zelle akkumulieren inaktives Protein wieder und der Zyklus beginnt von neuem.