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Étudiez les commandes des vitesses spatiales de moniteurs de l'expression du gène de foie dans la relation à l'horloge circadienne

Rien dans la biologie n'est statique. Les procédés biologiques flottent au fil du temps, et si nous devons remonter une illustration précise des cellules, des tissus, des organes etc., nous devons tenir compte de leurs configurations temporelles. En fait, cet effort a provoqué un domaine d'études entier connu sous le nom de « chronobiologie ».

Le foie est un exemple typique. Tout que nous mangeons ou la boisson est éventuellement traitée là pour séparer des éléments nutritifs des rebuts et pour régler le reste métabolique du fuselage. En fait, le foie dans son ensemble temps-est considérable réglé, et cette configuration est orchestrée des rythmes par la soi-disant horloge circadienne, le métronome interne de notre fuselage, ainsi que les signes biochimiques et la consommation.

Mais le foie est divisé réellement en petits lobules » appelés d'unités de répétition « , en lesquels les zones distinctes remplissent différents fonctionnements. Cet organisme spatial compliqué est connu en tant que « zonation de foie ». Par exemple, la panne des sucres pendant la digestion a lieu préférentiellement d'un côté du lobule, la soi-disant zone centrale, alors que la production du glucose tandis que nous posons des mémoires telles que la graisse, se produit de l'autre côté du foie, au côté portail.

Jusqu'ici, la zonation de foie seulement a été étudiée statiquement, examinant dans ce que chaque zone fait indépendamment du temps, et vice-versa. Et donné comment le central le foie est en physiologie mammifère, les deux approches de recherches doivent joindre des efforts pour comprendre comment les programmes temporels et spatiaux de foie agissent l'un sur l'autre.

Dans une étude toute première, les scientifiques à EPFL et l'institut de Weizmann de la Science, abouti par professeurs Felix Naef à l'école d'EPFL des sciences de la vie et Shalev Itzkovitz chez le Weizmann, ont pu surveiller les commandes des vitesses spatiales de l'expression du gène dans des lobules de foie dans la relation à l'horloge circadienne. L'étude de cette tige est un centre de la recherche de Naef, qui a précédemment découvert des liens entre l'horloge circadienne et les protéines du foie, nos cycles cellulaires, et même la structure 3D de la chromatine, l'ADN fortement emballé au noyau de cellules.

L'étude est sortie d'une concession de joint d'EPFL-Weizmann de la fondation de Rothschild Césarée.

En exploitant la capacité d'analyser le tissu de foie en chaque cellule individuelle, les chercheurs ont étudié approximativement 5000 gènes en cellules de foie à plusieurs timepoints tout au long de la journée de 24 heures. Ils alors ont statistiquement classifié les configurations d'espace-temps où ils ont découvertes avec un modèle qui peut capter des variations spatiales et temporelles des niveaux de l'ARN messager (ARNm), une borne d'expression du gène.

L'étude a indiqué que plusieurs des gènes du foie semblent être zonated et rythmiques, signifiant qu'elles sont réglées par leur emplacement dans le foie et l'heure du jour. Ces gènes double réglés sont en grande partie joints pour introduire des fonctionnements du foie, par exemple le métabolisme des lipides, hydrates de carbone, et les acides aminés, mais comprennent également quelques gènes qui n'ont été jamais associés au métabolisme, par exemple gènes liés aux protéines de chaperon, qui aident d'autres biomolécules pour changer leur structure 3D ou même pour se réunir et la désassembler.

Le travail indique une richesse de la dynamique d'expression du gène d'espace-temps du foie, et montre comment le compartimentage de la fonction hépatique dans les les deux temps et espace est cachet d'activité métabolique dans le foie mammifère. »

Felix Naef, l'école d'EPFL des sciences de la vie

Source:
Journal reference:

Droin, C., et al. (2021) Space-time logic of liver gene expression at sub-lobular scale. Nature Metabolism. doi.org/10.1038/s42255-020-00323-1.