研究人员确定新的生物钟组件

西北大学的科学家证明了一种基因参与神经退行性疾病发挥了至关重要的作用在合适的昼夜节律钟的函数。

在常见的果蝇的一项研究中,研究人员发现基因,称为Ataxin-2,半睡半醒钟负责在一个24小时的节奏。没有基因,果蝇的节奏的睡眠周期扰动,使定期醒来困难。

发现是特别有趣,因为人类Ataxin-2基因的突变能引起一种罕见的疾病脊髓小脑的共济失调(SCA),而且还有助于肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS),也被称为卢伽雷氏症。SCA的人患有睡眠异常疾病的其他症状出现之前。

本研究连接Ataxin-2基因与睡眠周期异常可能有助于查明是什么导致了这些神经退行性疾病以及提供一个深入了解人类的睡眠周期。

研究结果将刊登在《华尔街日报》5月17日科学。拉维•Allada医学博士教授神经生物学Weinberg艺术与科学学院,Chunghun Lim, a做博士后研究在他的实验室里,这篇论文的作者。

期(每)是一种专门研究基因果蝇编码一种蛋白质,叫做每,调节昼夜节律。Allada和Lim发现Ataxin-2有助于激活每RNA为蛋白质的翻译,使的关键一步生物钟正常运转。

“这是可能Ataxin-2的函数激活剂的蛋白质的翻译可能理解的核心,变异基因,破坏其功能时,它可能导致或造成肌萎缩性侧索硬化症等疾病或脊髓小脑的共济失调,”Allada说。

果蝇黑腹果蝇是一个生物模型成为了科学家在研究人类睡眠周期,因为苍蝇的基因与人类的基因是高度保守的。

“我想说,果蝇睡眠与人类相似,除了苍蝇不使用枕头,“Allada说,他也是西北中心副主任睡眠和昼夜生物学。生物定时机制,所有的动物都来自一个共同的祖先数亿年前。

Ataxin-2是第二个基因在两年多一点,西北大学研究人员已经确定了生物钟的核心装置,和两个基因扮演类似的角色。

Allada,林和他的同事们在2011年报告了他们的发现的基因,他们被称为“24”,每蛋白质在翻译过程中发挥作用,保持24小时的睡眠周期的节奏。

Allada Lim想更好地了解二十四是如何工作的,所以他们看着蛋白质与24。他们发现24蛋白坚持ATAXIN-2,决定进一步调查。在他们的实验中,在报道科学,Allada和Lim发现Ataxin-2和24基因似乎每个蛋白质翻译伙伴。

“我们真正开始定义一个通路,调节生物钟和似乎是特别重要的在一个特定的神经元群体控制苍蝇的早上叫醒,“Allada说。“我们看到的分子和行为后果失去Ataxin-2几乎一样失去24”。

一样在24的突变基因,当Ataxin-2基因不存在,很少每昼夜起搏器中发现的蛋白质是神经元的大脑,和苍蝇的睡眠-觉醒节律扰乱。