In een nieuwe papier, gepubliceerd deze week in de Proceedings van de National Academy of Sciences, Aziz Sancar, MD, PhD, de Sarah Graham Kenan Professor in biochemie en Biofysica in de UNC-School of Medicine, en zijn collega's hebben genomen een belangrijke stap in het begrip van de onderliggende moleculaire signalen die invloed hebben op een breed scala van biologische processen, variërend van de slaap-waak-cyclus voor kanker groei en ontwikkeling.
Wetenschappers die op dit gebied werken, bekend als chronobiology, hebben geconstateerd dat de genen die circadiane ritmen in mensen, muizen, fruitvliegen, schimmels en verschillende andere organismen directe. Echter, de mechanismen die deze genen met licht in het organisme van milieu interageren hebben niet goed begrepen.
Circadiane ritmen zijn de fysieke, mentale en gedragsveranderingen die de 24 uur van de aarde volgen cyclus, reagerende vooral aan licht en duisternis in de omgeving van een organisme.
Ongeveer 15 jaar geleden, ontdekt Sancar menselijke proteïnen aan genaamd cryptochrome die als een kernonderdeel van de moleculaire klok in zoogdieren fungeert. Het eiwit is ook gevonden in fruitvliegen, andere insecten en planten.
"Cryptochrome 'Reset' de circadiane klok, maar we waren niet zeker hoe het werkte," zei Sancar, die ook lid is van UNC-Lineberger uitgebreide Cancer Center.
Met behulp van fruitvliegen (Drosophilia melanogaster), het team cryptochrome gezuiverd en ontwikkelde een biochemische test die laat zien wanneer en hoe de proteïne zendt signalen uit.
"we kan nu detecteren de eiwit op het werk. Wanneer we bloot cryptochrome blauw licht in fruitvliegen, een milliseconde van blootstelling aan licht heeft een halfwaardetijd tijdens die de mechanisme in het laboratorium onderzoeken kunnen,"zei Sancar. "We kunnen volgen de moleculaire signalen na blootstelling aan licht en hebben een betrouwbaar model voor het testen van verschillende hypothesen over hoe licht interageert met de circadiane systemen we weten zijn zo belangrijk voor biologische processen."
Het onderzoek kan nuttig zijn voor wetenschappers die een studie van de circadiane klok relatie slapen stoornissen, jetlag, kanker, bipolaire wanorde, depressie en andere ziekten.
Bron: University of North Carolina School of Medicine