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Les scientifiques de Salk découvrent la protéine de REV-ERBα cette force de contrôles de rythme circadien

À midi chaque jour, niveaux des gènes et protéines dans tout votre fuselage sont rigoureusement différents qu'ils sont à minuit. Les perturbations à ce cycle de 24 heures d'activité physiologique sont pourquoi le sommeil de décalage horaire ou d'une mauvaise nuit peut modifier vos configurations d'appétit et de sommeil pendant des jours--et contribuez même aux conditions comme la cardiopathie, les troubles du sommeil et les cancers.

Maintenant, les scientifiques à l'institut de Salk et les collaborateurs ont découvert un acteur clé--un REV-ERBα appelé de protéine--cela règle la force de ce rythme circadien dans les mammifères. La découverte est exceptionnelle dans le domaine, car la plupart des gènes et protéines circadiens changent de vitesse seulement le calage ou la longueur du cycle quotidien.

« Si c'est le 9ème symphonie de Beethoven sur votre stéréo ou le symphonie des gènes dans nos fuselages, les deux exigent du volume pour être entendus, » dit l'auteur Ronald supérieur Evans, directeur du laboratoire de l'expression du gène de Salk, un chercheur de Howard Hughes Medical Institute, et support de la présidence de March of Dimes en moléculaire et biologie du développement. « Nos travaux récents décrivent comment le REV-ERBα agit en tant qu'un conducteur moléculaire permet le volume ou l'activité des milliers de gènes à composer en haut ou en bas. »

Perturbation juste de l'amplitude--ou force--la composante du cycle circadien, Evans ajoute, était assez pour modifier des taux hormonaux, y compris ceux qui nous réveillent pendant le matin. Ceci signifie que les personnes avec des variations inférieures d'amplitude des gènes pourraient se sentir plates et avoir moins d'énergie au cours de la journée. Les résultats sont décrits dans la question du 26 mai 2016 de la cellule.

La recherche précédente dans le domaine a indiqué les gènes qui font un cycle en marche et en arrêt tout au long de la journée et ont montré comment la modification de ces gènes circadiens peut changer de vitesse le calage du cycle et rendre le rythme circadien plus longues ou plus sous peu que 24 heures. En 2012, le groupe d'Evans a prouvé que limite de REV-ERBα à on de ces gènes circadiens et agis en tant que frein, affectant quand au cours de la journée ou nuit ils ont été exprimés.

« Nous avons vu le REV-ERBα agir l'un sur l'autre avec tous ces gènes liés circadien, » dit Xuan Zhao, un associé de recherches dans le laboratoire d'Evans et le premier auteur du papier neuf. « Ainsi nous avons voulu voir s'il avait plus de rôle central dans des rythmes circadiens. »

Dans les travaux récents, l'équipe a analysé des niveaux et des caractéristiques moléculaires de REV-ERBα dans les foies des souris tout au long de la journée. Ils ont constaté qu'après que ses niveaux faits une pointe au cours de la journée, deux protéines, CDK1 et FBXW7, aient agi l'un sur l'autre avec le REV-ERBα pour aider à ramener ses niveaux à une remarque inférieure par le milieu de la nuit.

Quand Evans et ses collègues ont visé ces protéines pour bloquer la dégradation du REV-ERBα dans les foies des souris, des variations quotidiennes de normale dans l'expression du gène ont été supprimées, mais le calage des cycles n'était pas affecté. Intéressant, simplement la modification de l'amplitude des vibrations d'expression du gène a profondément affecté le métabolisme, perturbant les niveaux des graisses et des sucres dans le sang.

« Cette étude fournit la preuve moléculaire irrésistible pour une fonction clé pour l'horloge circadienne dans le métabolisme de réglementation de glucose et de lipides, et des remarques aux avenues potentielles neuves pour l'intervention thérapeutique, » dit Steve Kay, le président du The Scripps Research Institute, qui a collaboré avec Evans sur le travail.

L'observation est la première fois que les scientifiques ont découvert une voie de régler l'amplitude--plutôt que le calage--du cycle circadien. D'ailleurs, les souris qui ont manqué du REV-ERBα ont développé l'affection hépatique de stéatose hépatique, soulignant l'importance de régler l'intensité du cycle.

« Nous pensons que si vous avez « un faible » cycle circadien, vous ne pouvez pas obtenir assez de signe d'affecter la physiologie, » dit Zhao. « Réciproquement, avoir cycle circadien « intense un » supplémentaire ne serait probablement pas bon. L'évolution a donné nous un Goldilocks, ou « juste le droit, « le cycle circadien qui est optimal pour notre santé. »

Les chercheurs espèrent vérifier si les composés pharmacologiques qui bloquent CDK1 peuvent avoir le potentiel de traiter des perturbations de rythme circadien.

« Pharmacologiquement, nous pouvons manipuler ce système, » dit Michael Downes, un scientifique supérieur de Salk et un auteur Co-correspondant du papier. « Plus que nous comprenons au sujet de la façon faire ceci, plus nous pouvons traiter des maladies métaboliques et des cancers liés au cycle circadien mieux. »

Source:

Salk Institute