شناسایی ژنی که چرخه خواب و بیداری را کنترل می نماید - انجمن آقای شرفی

به گزارش انجمن آقای شرفی، دانشمندان دانشگاه نورث وسترن ژن جدیدی را شناسایی نموده اند که مسئول کنترل چرخه خواب و بیداری است.

به گزارش انجمن آقای شرفی به نقل از مدیکال اکسپرس، زندگی بر اساس یک برنامه 24 ساعته سازماندهی شده است. مرکز این ریتم منظم، ساعت شبانه روزی است، زمان سنجی که تقریبا در هر اندام، بافت و نوع سلولی وجود دارد. زمانی که ساعت نامناسب می رود، اختلال در خواب یا انواع بیماری ها ایجاد می گردد.

کشف اخیر دانشگاه نورث وسترن می تواند به درک چگونگی ارتباط این ساعت با چرخه های روزانه یاری کند. تیمی از نوروبیولوژیست ها ژن جدیدی به نام Tango10 را شناسایی نموده اند که برای ریتم های رفتاری روزانه حیاتی است. این ژن در یک راستا مولکولی درگیر است که به وسیله آن ساعت شبانه روزی هسته (چرخ دنده ها) خروجی سلولی ساعت (دستگاه ها) را برای کنترل چرخه های خواب و بیداری روزانه کنترل می نماید.

در حالی که این مطالعه با استفاده از مگس میوه Drosophila melanogaster انجام شد، یافته ها پیامد هایی برای انسان ها دارند. آگاهی از نحوه عملکرد این راستا می تواند منجر به درمان هایی برای یاری به مسائل خواب گردد و می تواند بیماری های انسانی مرتبط با ساعت مانند افسردگی، بیماری های عصبی و بیماری متابولیک را روشن کند.

دکتر راوی آلادا، کارشناس ریتم شبانه روزی که این مطالعه را رهبری می نماید، می گوید: دانشمندان در خصوص دنده های ساعت چیز های زیادی می دانند، اما در خصوص دستگاه ها، جایی که رفتار ایجاد می گردد، یا ارتباط بین این دو چیز زیادی نمی دانند.

او گفت: ما می خواستیم زیربنای مولکولی سیگنال بیدار شدن روزانه را بهتر درک کنیم که به حیوان هشدار می دهد زمان بیدار شدن است. در این مطالعه ما بر روی نورون های ضربان ساز که چرخه خواب و بیداری را کنترل می نمایند، تمرکز کردیم و از غربالگری ژنتیکی برای شناسایی ژن هایی که نورون ها را تنظیم می نمایند، استفاده کردیم.

آلادا استاد ممتاز ادگار سی استانتز در علوم اعصاب و رئیس بخش زیست شناسی عصبی در کالج علوم و هنر واینبرگ است. آلادا بعلاوه معاون مرکز نورث وسترن برای خواب و زیست شناسی شبانه روزی است.

علاوه بر آزمایش های مگس صورت گرفته در آزمایشگاه آلادا، تیم نورث وسترن با کیسی دیکمن و متیو مویت از موسسه فناوری نیوجرسی که آزمایش های مدل سازی محاسباتی را انجام دادند، کار کردند.

محققان نورث وسترن تعدادی از ژن ها را که فکر می کردند می توانند برای عملکرد ساعت شبانه روزی و رفتار مگس مهم باشند، غربالگری کردند. آن ها به وسیله این فرآیند ژنی به نام Tango10 را کشف کردند. وقتی آن ها این ژن را از بین بردند، مگس ریتم عادی رفتار 24 ساعته خود را از دست داد. بعضی از جریان های پتاسیم کاهش یافته و احتمالا منجر به نورون های بیش فعال و از دست دادن ریتم منظم می گردد.

در شرایط عادی در مگس، سطح پروتئین Tango10 با زمان شبانه روزی بالا و پایین می رود که می تواند فعالیت نورون ها را به سمت بالا و پایین تعدیل نموده و به نوبه خود می تواند چرخه خواب و بیداری حیوان و رفتار آن را راهنمایی کند. در مگس هایی که فاقد ژن Tango10 هستند، این ریتم روزانه مختل می گردد.

آلادا گفت: یافته های ما شکاف مولکولی را در درک ما از نحوه کنترل عقربه ها به وسیله چرخ دنده های اصلی ساعت پر می نماید.

عنوان مقاله این است که آداپتور E3 یوبیکوئیتین لیگاز Tango10 ساعت شبانه روزی هسته را به نوروپپتید و ریتم های رفتاری مرتبط می نماید. نویسندگان مشترک، جونگ بین لی و چونگهون لیم، همکاران سابق فوق دکترا در آزمایشگاه آلادا هستند.

بیشتر بخوانید