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PNAS:调控细胞“生物钟”的关键基因

来源:本站原创 2018-03-20 20:15


2018年3月20日 讯 /生物谷BIOON/ --一类基因能够通过调节细胞内在的"生物钟"使得细胞能够适应环境中的时间变化。这项由动东京大学的研究者们做出的研究成果首次证明生物钟调节与细胞压力之间的关系。

生物钟在绝大多数对光线敏感的物种中存在。人类生物钟调节紊乱会导致各类疾病的发生,包括高血压、代谢异常以及失眠症等。值夜班的工作者或者老年人都有可能因为生物钟的紊乱导致上述疾病的发生。


(图片来源:www.pixabay.com)

Ask1,Ask2,Ask3(apoptosis signal-regulating kinase 1, 2, 3)的细胞以及小鼠进行了研究。实验结果显示,Ask基因对于环境因时间变化而产生的快速或慢速的改变十分敏感。

缺乏Ask基因的细胞并不会生物钟节律的刺激产生反应,相比之下,正常细胞在不同时间环境中盐度或糖度发生变化后都会出现快速的反应。此外,缺乏Ask基因的细胞对于氧化压力的反应也变得不再敏感。而由于化学平衡的改变,不受控制氧化压力会在细胞中产生毒性效应。

"许多研究者认为氧化压力以及生物钟存在内在联系,这是由于DNA复制以及光合作用交替出现的现象在古老物种中就已经出现。光合作用中光线能够创造自由基,从而对DNA产生损伤。因此细胞只能够在光合成活性被抑制的夜间进行DNA的复制。而我们的研究首次证明Ask基因调节了氧化压力与生物钟之间的关系"作者们说道。

小鼠的行为特征也证明了作者们的观点。正常小鼠能够在夜间接受强光刺激后改变其第二天的苏醒时间。而缺失Ask基因的小鼠则丧失了调节生物钟的能力。(生物谷Bioon.com)

资讯出处:Three genes essential for cells to tell time

原始出处:Kiyomichi Imamura, Hikari Yoshitane, Kazuki Hattori, Mitsuo Yamaguchi, Kento Yoshida, Takenori Okubo, Isao Naguro, Hidenori Ichijo, Yoshitaka Fukada. ASK family kinases mediate cellular stress and redox signaling to circadian clock. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018; 201719298 DOI: 10.1073/pnas.1719298115

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