Как биологичния часовник

От историята на откриването и прилагането на молекулярно биологичен часовник.

Когато в човешкото тяло има биологичен часовник, защо лош сън на уикенда, отколкото учените са изучавали биоритми бяха като Леонардо да Винчи, каза Indicator.Ru.

През последните двадесет години, учените са постигнали значителен напредък в разбирането на молекулярните механизми, които функционират биологичен часовник на много живи организми.

Едно от откритията е особено впечатляваща: молекулярно-биологични часовници са почти във всяка жива клетка, те са отговорни за състоянието на клетките и сигнални пътища, които могат да помогнат при лечението на редица заболявания.

Това знание отваря пътя за ново направление в науката - така нареченият циркаден медицина.

Организъм или космическа сила?

Биолози и лекари са обърнали внимание на факта, че моторната активност на гризачи (например, мишки или хамстери), тоест, тяхното движение в пространството, не зависи от времето на денонощието и осветителни условия. Учените поразен от факта, че дневните ритми на животните, които са близо до периода от 24 часа, не се променят в продължение на седмици и месеци.

След това те се чудеха какво позволява организми ясно да възприемат продължителността на въртене на земята, дори когато външните фактори (дневен или нощен) не са налични. Изследванията в момента показват, че точността на физиологичните ритми в рамките на няколко месеца може да се премине от една до две минути.

Въпреки това, в 50-ата и 60 те години на ХХ век е имало дори специално училище, което популяризира идеята, че тялото не може да съществува точни часовници и ритми синхронизация се постига благодарение на наличието на неизвестен космическа сила.

От седемдесетте години на миналия век на цялата научна общност се потвърждава и от идеята, че биологичен часовник се намира във вътрешността на тялото. Според проучване, проведено от американски учени, при бозайниците се намира в близост до предната част на хипоталамуса в хиазма (SCN), активността на невроните, които периодично се променя през деня и се адаптира външни светлинни сигнали (дневна и нощна).

Въпреки това, наличието на циркадните ритми в организма, които нямат мозък (мухи, растения и гъби), накара учените да смятат, че генерирането на циркадните трептения се случва вътре в клетките. Изследователи по това време не може да си представи какво е веднъж учен е известен механизма на функциониране на молекулярната часовника по същия начин, както ние не можем да си представим, че циркадните ритми са регламентирани и интегрирани в процеса на лечение и профилактика на заболявания.

"Затегнете" биологичния часовник

Към днешна дата, десетки изследвани циркадианни гени, които регулират движението на информационна РНК (рибонуклеинова киселина, съдържаща информация за първичната структура на протеини) и протеини на ниво и генна транскрипция транслацията.

В допълнение, гените, които са отговорни за работата на молекулното часовник, съхранявани в организми, между които малко общо - в мухи, мишки и хора. Учените са използвани химически мутаген (фактор, който причинява наследствени промени) в комбинация с фенотипна скрининг и може да инициира CLOCK ген мутация в мишки, при което периода на циркадианните ритми гризачи достигна 28 часа, което е аномалия на Земята.

Въпреки, че откриването на основните гени и протеини, отговорни за биологичния часовник, не е имало огромно значение за медицината, за открития, свързани с вала не е причинено. Генната експресия възниква във всички клетки, а не само в супрахиазматичните динамични и, освен това, е циклична.

Много от тези гени са част от сигналните пътища, които регулират метаболизма, имунен отговор, колебания в хормоналните нива и нервната система. Актуализация период от 24 часа в нагоре или надолу може да причини увреждане на здравето.

Такива нарушения могат да бъдат също така, ако хората умишлено нарушават нормалната връзката между вътрешния часовник и географско време. В продължение на няколко години е известно, че работещите на смени живеят в състояние на хроничен нов на циркадните ритми и риска да се направи много неблагоприятни последици за организма.

Същият проблем се отнася и за хората, които редовно прелитат часови зони - синхронизиране на биоритмите с реално време може да продължи в продължение на седмица.

Един от въпросите, с които се е сблъсквал медицинската общност е необходимостта да се направи напредък в циркадния медицина в клиничната практика. Така например, за сметка на циркадните промени във фармакокинетиката може да помогне при лечението на наркоманиите.

Очаква се, че бързото нарастване на биология на системите, информационни технологии, и разработване на ново поколение от носими биосензори или импланти ще позволи в бъдеще да се контролира стотици, ако не и хиляди циркадните трептения на биомаркери в телесните течности на ден.

След това тези данни могат да се използват за отдалечено наблюдение от лекари и здравни заведения състоянието на пациента в реално време. Точно както Леонардо да Винчи е изобразено на плана за хеликоптер за 400 години преди първия полет на самолета, изследователи са очертани модел, проектиран молекулярни дневните часове.

Прочетете също и на indicator.ru