Rambler's Top100


logo














 

Новости, интересные факты
ихтиологии и аквариумистики

Исправим наши внутренние часы с помощью маленьких рыбок: люди и данио рерио обладют сходными механизмами регуляции циркадных ритмов

данио рерио

    Циркадный ритм – естественный цикл, который организует наши биологические процессы в течение 24-часовых суток, не просто говорит нам, когда идти спать или просыпаться. Сбои в цикле связаны с проблемами депрессий, контроля веса тела, адаптации к смене часовых поясов и многими другими. Ученые пристально изучают данио рерио, чтобы больше узнать о функционировании циркадных систем человека.

    Профессор Йоав Готхилф и его аспирант Гэд Ватин из Отдела нейробиологии Тель-Авивского университета в сотрудничестве с Профессором Николя Фолксом из Технологического института в Карлсруэ в Германии и доктором Дэвидом Клейном из Национального института здравоохранения в Мэриленде, США обнаружили, что механизм, который регулирует циркадные системы у данио рерио, во многом совпадает с человеческим аналогом. Это открытие предоставляет отличную модель для исследований, которые могут помочь в разработке новых методов лечения заболеваний человека, таких как психические расстройства, диабет, заболевания обмена веществ или нарушения сна. Результаты исследований были недавно опубликованы в ведущих биологических журналах "PLoS Biology" и "FEBS Letters".
    Данио рерио – всего лишь маленькая рыбка, но ее циркадная система сходна с человеческой. У данио рерио, как у лабораторного объекта, есть и другие преимущества: их эмбрионы прозрачны, что позволяет исследователям наблюдать, как зародыши развиваются; их геном хорошо изучен и им можно легко манипулировать; они быстро развиваются – вылупляются из яиц в течение двух дней и становятся половозрелыми уже через три месяца. Предшествующие исследования показали, что ген данио рерио, называемый Period2, также присутствует в организме человека. Этот ген связан с циркадной системой рыбы и активируется с помощью света. "Когда мы блокировали этот ген у наших экспериментальных рыб, циркадная система переставала функционировать", – говорит профессор Готхилф. Это указывает на важность этого гена для системы, но исследователям еще предстоит выяснить, каков механизм активации гена светом. Внутри гена Period2 исследователи идентифицировали область LRM (Light Responsive Motif), которая ответственна за этот феномен. Оказалось, что в пределах этой области имеются короткие генетические последовательности называемые Ebox, которые опосредуют часы активности, и Dbox, которые связывают активность гена со светом. Взаимодействие между двумя последовательностями отвечает за световую активацию. Основываясь на этой информации, ученые идентифицировали белки, которые связываются с участками Ebox и Dbox и вызывают световую индукцию гена Period2. Процесс связывания этих белков с данными участками гена имеет важное значение для синхронизации циркадных систем. Чтобы определить, существует ли подобный механизм в организме человека, сотрудники лаборатории д-ра Готхилфа выделили LRM из клеток человека и вставили его в клетки данио рерио. В клетках рыб человеческий LRM вел себя аналогично рыбьему, т.е. активировал ген Period2.под воздействием света.
    "Выявленное сходство между данио рерио и человеком могло бы привести к настоящему прорыву в медицине. В отличие от крыс и мышей, но подобно людям, данио рерио обладают суточными ритмами  – они активны днем и спят ночью. У них есть циркадная система, которая активизируется через два дня после оплодотворения. Это дает возможность манипулировать циркадными ритмами, тестировать различные виды терапии и лекарства, чтобы лучше понять механизмы функционирования циркадных систем и причины их нарушений, связанные с генетическими особенностями или с образом жизни, и как лучше лечить такие нарушения. Таким образом, эта модель может быть успешно применена для дальнейших биомедицинских и нейробиологических исследований", – считают авторы статьи. Исследователи уже умеют манипулировать геномом данио рерио, вставляя в него гены, позволяющие визуализировать определенные нейроны и их синапсы (соединения между нейронами в головном мозге) с помощью флуоресценции. "Синапсы в мозгу данио рерио могут быть отслежены и подсчитаны. Такая доступная модель может быть использована в исследовании дегенеративных заболеваний мозга", – говорит д-р Готхилф, добавляя, что еще несколько научных групп в Тель-Авивском университете в настоящее время используют данио рерио в своих исследованиях.

    Источник:
Science Daily

    14 августа 2011 г.



Наверх   На Главную страницу

Rambler's Top100      Рейтинг@Mail.ru     

Аквариум. Современная Аквариумистика.
Правообладатель: Живая Вода®   Любые способы полного или частичного копирования и публикации данного текста и иллюстраций без письменного разрешения администрации интернет-ресурса vitawater.ru запрещены.

   © Живая Вода, 2001-2016 гг.   @webmaster

Реклама