神经生物学家发现了一种对健康的日常节律很重要的新基因
生活是按照24小时的时间表安排的。这种规律的核心是生物钟，它是存在于几乎所有器官、组织和细胞类型中的计时器。当生物钟出错时，就会导致睡眠中断或各种疾病。
西北大学最近的一项发现可能有助于理解这个时钟是如何与日常周期联系在一起的。一组神经生物学家发现了一种新基因这对日常行为节律至关重要。该基因参与了一种分子途径，通过这种分子途径，核心生物钟(“齿轮”)控制生物钟(“指针”)的细胞输出，以控制每天的睡眠-觉醒周期。
虽然这项研究是在黑腹果蝇身上进行的，但研究结果对人类也有影响。了解这一途径的工作原理可能会导致治疗睡眠问题的疗法，并可能为抑郁症、神经退行性疾病和代谢性疾病等与生物钟有关的人类疾病提供线索。
领导这项研究的昼夜节律专家拉维·阿拉达(Ravi Allada)博士说:“科学家对时钟的‘齿轮’了解很多，但对产生行为的‘指针’知之甚少，也不知道两者之间的联系。”
他说:“我们想更好地了解每天‘唤醒信号’的分子基础，它会提醒动物是时候醒来了。”“在这项研究中，我们专注于控制睡眠-觉醒周期的起搏器神经元，并使用基因筛查来识别调节神经元的基因。”
Allada是Edgar C. Stuntz神经科学杰出教授，也是温伯格艺术与科学学院神经生物学系主任。阿拉达还是西北大学睡眠和昼夜生物学中心的副主任。
这项研究将于11月15日这一周由《纽约时报》发表美国国家科学院院刊（PNAS)．Allada是本文的通讯作者。
除了在Allada实验室进行的苍蝇实验外，西北大学的研究团队还与新泽西理工学院的Casey Diekman和Matthew moyet进行了计算建模实验。
西北大学的研究人员筛选了一些基因他们认为这对生物钟的运作和苍蝇的行为很重要。通过这个过程，他们发现了名为Tango10的基因。当他们敲除这个基因时，苍蝇失去了正常的24小时节奏的行为。某些钾电流减少，可能导致神经元过度活跃，并导致节律丧失。
在果蝇的正常情况下，Tango10蛋白的水平随着昼夜节律时间的变化而上下波动，从而调节神经元活动的上下波动，进而驱动动物的睡眠-觉醒周期和行为。在缺乏Tango10基因的果蝇中，这种日常节律被打乱了。
阿拉达说:“我们的发现填补了我们对时钟核心齿轮如何控制指针的理解在分子上的空白。”
这篇论文的题目是“E3泛素连接酶适配器Tango10连接核心”生物钟神经肽和行为节律。”共同第一作者是李宗彬(Jongbin Lee)和林忠勋(Chunghun Lim)，他们曾是阿拉达实验室的博士后。
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