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Gli scienziati di Salk scoprono la proteina di REV-ERBα quella resistenza di comandi del ritmo circadiano

A mezzogiorno ogni giorno, i livelli di geni e le proteine in tutto il vostro organismo sono drasticamente differenti che sono alla mezzanotte. Le rotture a questo ciclo di 24 ore di attività fisiologica sono perché il sonno notte di una cattiva o del jet lag può alterare i vostri reticoli di sonno e di appetito per i giorni--e perfino contribuisca ai termini come la malattia di cuore, i disordini di sonno ed i cancri.

Ora, gli scienziati all'istituto di Salk ed i collaboratori hanno scoperto un attore chiave--una proteina ha chiamato REV-ERBα--quello gestisce la resistenza di questo ritmo circadiano in mammiferi. La scoperta è insolita nel campo, poichè la maggior parte di gene e delle proteine circadiani spostano soltanto la sincronizzazione o la lunghezza del ciclo quotidiano.

“Se è la nona sinfonia di Beethoven sulla vostra stereotipia o la sinfonia dei geni nei nostri organismi, entrambi richiedono il volume per essere sentiti,„ dice l'autore Ronald senior Evans, Direttore del laboratorio dell'espressione genica di Salk, un ricercatore di Howard Hughes Medical Institute e supporto della presidenza di March of Dimes in molecolare e biologia dello sviluppo. “Il nostro lavoro recente descrive come REV-ERBα funge da un conduttore molecolare permette il volume o l'attività di migliaia di geni da comporre verso l'alto o verso il basso.„

Interruzione appena dell'ampiezza--o resistenza--la componente del ciclo circadiano, Evans aggiunge, era abbastanza per alterare i livelli di ormone, compreso quelli che ci svegliano su di mattina. Ciò significa che la gente con le fluttuazioni più basse di ampiezza dei geni potrebbe ritenere piana ed avere meno energia durante il giorno. I risultati sono descritti nell'emissione del 26 maggio 2016 della cella.

La ricerca precedente nel campo ha rivelato i geni che ciclano in funzione e a riposo durante tutta la giornata ed hanno mostrato come alterare questi geni circadiani può spostare la sincronizzazione del ciclo e rendere il ritmo circadiano più lunghe o presto di 24 ore. Nel 2012, il gruppo di Evans ha indicato che limite di REV-ERBα a molti di questi geni circadiani e funti da freno, pregiudicante quando durante il giorno o la notte sono stati espressi.

“Abbiamo veduto REV-ERBα interagire con tutti questi geni in relazione con circadiana,„ dice Xuan Zhao, un socio di ricerca nel laboratorio di Evans e primo autore di nuovo documento. “Così abbiamo voluto vedere se avesse un più ruolo centrale nei ritmi circadiani.„

Nel lavoro recente, il gruppo ha analizzato i livelli e le caratteristiche molecolari di REV-ERBα nei fegati di mouse durante tutta la giornata. Hanno trovato che dopo che i sui livelli alzati durante il giorno, le due proteine, CDK1 e FBXW7, hanno interagito con REV-ERBα per contribuire a ridurre i sui livelli ad un punto basso dal mezzo della notte.

Quando Evans ed i suoi colleghi hanno mirato a queste proteine per bloccare la degradazione di REV-ERBα nei fegati di mouse, le fluttuazioni quotidiane di normale nell'espressione genica sono state soppresse, ma la sincronizzazione dei cicli non era commovente. Interessante, soltanto alterare l'ampiezza delle oscillazioni di espressione genica profondo ha pregiudicato il metabolismo, interrompendo i livelli di grassi e di zuccheri nel sangue.

“Questo studio fornisce la prova molecolare coercitiva per un ruolo chiave per l'orologio circadiano in glucosio e nel metabolismo dei lipidi di regolamentazione e punti ai nuovi viali potenziali per intervento terapeutico,„ dice Steve Kay, Presidente del The Scripps Research Institute, che ha collaborato con Evans sul lavoro.

L'osservazione è la prima volta gli scienziati hanno scoperto un modo gestire l'ampiezza--piuttosto che la sincronizzazione--del ciclo circadiano. Inoltre, i mouse che mancavano di REV-ERBα hanno sviluppato l'affezione epatica grassa, sollecitante l'importanza di regolamentazione dell'intensità del ciclo.

“Pensiamo che se avete un ciclo circadiano “debole„, non possiate ottenere abbastanza segnale pregiudicare la fisiologia,„ diciamo Zhao. “Per contro, avere “un forte„ ciclo circadiano extra probabilmente non sarebbe buono. L'evoluzione ha dato noi un Goldilocks, o “appena a destra, “ciclo circadiano che è ottimale per la nostra salubrità.„

I ricercatori sperano di studiare se i composti farmacologici che bloccano CDK1 possano avere il potenziale di trattare le rotture del ritmo circadiano.

“Farmacologicamente, possiamo manipolare questo sistema,„ dice Michael Downes, uno scienziato senior di Salk e un autore co-corrispondente del documento. “Il più che capiamo circa come fare questo, meglio possiamo trattare le malattie metaboliche ed i cancri relativi al ciclo circadiano.„

Source:

Salk Institute