Как циркадные часы регулируют гены печени во времени и пространстве

В биологии нет ничего статичного. Биологические процессы меняются во времени, и если мы хотим составить точную картину клеток, тканей, органов и т. Д., Мы должны принять во внимание их временные паттерны. Фактически, эти усилия привели к появлению целой области исследований, известной как «хронобиология».

Печени является ярким примером. Все, что мы едим или пьем, в конечном итоге перерабатывается, чтобы отделить питательные вещества от отходов и регулировать метаболический баланс организма. Фактически, печень в целом сильно регулируется по времени, и этот образец управляется так называемыми циркадными часами , внутренним метрономом нашего тела, а также биохимическими сигналами и ритмами питания.

Но на самом деле печень разделена на небольшие повторяющиеся единицы, называемые дольками, в которых отдельные зоны выполняют разные функции. Эта сложная пространственная организация известна как «зонирование печени». Например, расщепление сахаров во время пищеварения происходит преимущественно на одной стороне дольки, так называемой центральной зоне, в то время как производство глюкозы, когда мы отдыхаем из таких запасов, как жир, происходит на другой стороне печени, при сторона портала.

До сих пор зонирование печени изучали только статически, изучая, что каждая зона делает независимо от времени, и наоборот. А учитывая, что печень занимает центральное место в физиологии млекопитающих, эти два исследовательских подхода должны объединить усилия, чтобы понять, как взаимодействуют временные и пространственные программы печени.

В первом в истории исследовании ученые из EPFL и Научного института Вейцмана под руководством профессоров Феликса Наэфа из Школы естественных наук EPFL и Шалева Ицковица из Weizmann смогли отслеживать пространственные сдвиги экспрессии генов в долях печени во взаимосвязи. к циркадным часам. Изучение этой связи находится в центре внимания исследования Naef, которое ранее выявило связи между циркадными часами и белками печени, нашими клеточными циклами и даже трехмерной структурой хроматина, плотно упакованной ДНК в ядре клетки.

Используя способность анализировать ткань печени в каждой отдельной клетке, исследователи изучили около 5000 генов в клетках печени в разные моменты времени в течение 24 часов. Затем они статистически классифицировали обнаруженные ими пространственно-временные паттерны с помощью модели, которая может фиксировать как пространственные, так и временные вариации уровней информационной РНК (мРНК), маркера экспрессии генов.

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Богомолова Татьяна, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector