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La sincronizzazione dell'ingestione di cibo influenza l'orologio molecolare nel fegato di mouse

La sincronizzazione dell'ingestione di cibo è un fattore principale che determina l'espressione ritmica della maggior parte dei geni nel fegato del mouse, ricercatori rapporto 16 aprile nei rapporti delle cellule del giornale. I risultati dimostrano che i segnali organismo di ampiezza determinati dall'ingestione di cibo ritmica contribuiscono significativamente a determinare i ritmi nelle funzioni del fegato e nell'espressione genica metaboliche indipendentemente dal fegato e dall'orologio.

“Contrariamente al modello prevalente nel campo corrente, i nostri risultati indicano che quello i tempi alimentanti fanno più appena sincronizzano l'orologio molecolare negli organi differenti--realmente possono regolamentare l'espressione genica ritmica parallelamente dell'orologio,„ dice lo studio senior l'autore Jerome Menet (@jsmenet), di cui il laboratorio alla Texas A&M University studia l'orologio circadiano mammifero. “Questo solleva l'ipotesi interessante che mangiando al momento sbagliato del giorno, che è prevalente in turnisti per esempio, può desynchronize l'espressione genica ritmica e piombo alle patologie.„

Quasi ogni cellula di mammiferi harbors un orologio circadiano molecolare che determina l'espressione genica ritmica per coordinare i cicli quotidiani nel metabolismo, nella fisiologia e nel comportamento. Questi orologi sono sincronizzati dallo stimolatore cardiaco circadiano matrice situato in una struttura del cervello chiamata il nucleo suprachiasmatic (SCN). Lo SCN utilizza le indicazioni multiple, quali i ritmi nella segnalazione, nella secrezione dell'ormone, nella temperatura corporea e nell'ingestione di cibo di un neurone, per sincronizzare gli orologi periferici situati nei vari organi in tutto l'organismo, assicurandosi che siano tutti trascinati correttamente all'ambiente.

Gli orologi periferici trascinati sono pensati poi per regolamentare l'espressione genica ritmica in un modo cella-autonomo, cioè, indipendente all'interno di ogni cella, per iniziare i programmi trascrizionali circadiani tessuto-specifici che gestiscono il rhythmicity dei trattamenti biologici. Contrariamente ai modelli correnti, i nuovi risultati indicano che l'ingestione di cibo ritmica in gran parte determina l'espressione genica ritmica indipendentemente dall'orologio molecolare cella-autonomo nel fegato.

Per esaminare il ruolo dell'ingestione di cibo ritmica nella biologia circadiana e nell'espressione genica ritmica, Menet ed il suo gruppo hanno alimentato i mouse arrhythmically, alla notte soltanto, o in un modo senza restrizione per cinque settimane, quindi hanno raccolto i fegati dei mouse ai tempi differenti del giorno ed hanno esaminato l'espressione dei geni del fegato.

Confrontato a alimentare senza restrizione, alimentare aritmico ha interrotto le oscillazioni nell'espressione di 70% dei geni di riciclaggio del fegato senza pregiudicare l'orologio molecolare di memoria nel fegato. Inoltre, la sincronizzazione dell'ingestione di cibo ha regolamentato molte vie metaboliche nel fegato, compreso quelle in questione nella sintesi del glicogeno e del colesterolo. Catturati insieme, i risultati suggeriscono che l'orologio circadiano matrice nello SCN non agisca solamente per sincronizzare gli orologi circadiani periferici ma invece contribuisce più generalmente ai programmi trascrizionali circadiani in tutto l'organismo.

Negli studi futuri, Menet ed il suo gruppo esamineranno se la sincronizzazione dell'ingestione di cibo regolamenta la produzione ritmica della proteina come pure espressione genica ritmica in vari tessuti. Un'altra domanda per la ricerca futura è se altre da indicazioni guidate SCN quale la temperatura corporea determinano l'espressione genica ritmica in orologi periferici.

Per ora, le implicazioni di salubrità di nuovi risultati rimangono poco chiare. Le rotture dell'orologio sono state associate con invecchiamento, le risposte alterate a terapeutica, l'obesità, il diabete, i disordini di salute mentale ed il cancro. Secondo gli autori di studio, questi effetti hanno potuto potenzialmente essere migliorati gestendo la sincronizzazione dell'ingestione di cibo. “Ma si non dovrebbe supporre che perché osserviamo un forte effetto dell'ingestione di cibo ritmica nel fegato di mouse, questo egualmente si applica ad altri tessuti del mouse e perfino al fegato umano,„ Menet dice.

Sorgente: http://www.cellpress.com/