दो नए अध्ययनों से संकेत सेलुलर लय निर्देशित कर रहे हैं के द्वारा दोनों आनुवंशिक और nonheritable घटकों — ScienceDaily


दो नए अध्ययनों के नेतृत्व में केन्द्र शासित प्रदेशों के पश्चिमी वैज्ञानिकों रूपरेखा कैसे व्यक्ति की कोशिकाओं को बनाए रखने के उनके आंतरिक घड़ियों संचालित है, दोनों के माध्यम से पैतृक और यादृच्छिक इसका मतलब है. इन निष्कर्षों, ऑनलाइन प्रकाशित कर सकते हैं 1 में PNAS और 27 मई में eLife, समझाने में मदद कैसे जीवों’ circadian घड़ियों लचीलापन बनाए रखने और कर सकता है में अंतर्दृष्टि की पेशकश की उम्र बढ़ने और कैंसर.

वैज्ञानिकों ने लंबे समय ज्ञात है कि जीवों के स्पेक्ट्रम भर में जीवन के आंतरिक घड़ियों के साथ-चक्र के बारे में के रूप में लंबे समय के रूप में एक दिन-कि सरकार के व्यवहार सहित सो, खाने, और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया है. हालांकि, व्यक्ति की कोशिकाओं को भी अपने खुद की घड़ियों जब जीव से हटा, समय के साथ भिन्न हो सकते हैं कि हद तक, ऊपर खींच करने के लिए कई घंटे के लंबे समय तक या कम. कैसे कोशिकाओं को बनाए रखने के इन अलग अलग लंबाई की आंतरिक लय की गई है अज्ञात दिया है कि इन कोशिकाओं को एक ही होना चाहिए आनुवंशिक स्तर पर, बताते हैं कि जोसेफ एस ताकाहाशी, पीएच. डी., विभाग की कुर्सी में तंत्रिका विज्ञान UT दक्षिण मेडिकल सेंटर के एक सदस्य, केन्द्र शासित प्रदेशों के पश्चिमी पीटर O ‘ Donnell जूनियर मस्तिष्क संस्थान, और एक अन्वेषक के साथ हावर्ड ह्यूजेस चिकित्सा संस्थान है.

जांच करने के लिए इस सवाल है, वह और उनके सहयोगियों के साथ काम किया माउस कोशिकाओं गया है कि आनुवंशिक रूप से बदल दिया है इतना है कि वे glowed जब भी एक प्रमुख circadian घड़ी जीन कहा जाता है Per2 पर दिया । इस उपकरण का उपयोग, वे देख सकते हैं कि कैसे लंबे समय सेल की प्राकृतिक दोलनों थे — से लेकर की एक छोटी अवधि 21.5 घंटे अप करने के लिए एक लंबी अवधि के लगभग 28 घंटे.

जब वे पृथक कोशिकाओं के चरम पर इस श्रृंखला के लिए और उन्हें बड़ा हुआ के रूप में क्लोन में पेट्री डिश, शोधकर्ताओं ने पाया कि इन कोशिकाओं को बनाए रखा, अपने समय. छोटी और लंबी अवधि की कोशिकाओं पर रुके अपने चरम चक्र लंबाई के बाद भी कई सेल डिवीजनों महीनों में, सुझाव है कि इस अवधि की लंबाई एक आनुवंशिक घटक है ।

जब शोधकर्ताओं की तुलना में जीन की अभिव्यक्ति के दो समूहों के बीच कोशिकाओं, वे पाया के जीन के हजारों रहे थे कि या तो कम या ज्यादा सक्रिय है । कई के इन जीनों में दिखाई दिया करने के लिए एक साथ काम में बड़े पैमाने पर नेटवर्क और थे के साथ जुड़े तनाव प्रतिक्रिया संकेत दे रास्ते और चयापचय मार्ग, के महत्व को रेखांकित इन प्रक्रियाओं में circadian चक्र है । इन जीनों के अधिकांश कभी नहीं गया है के साथ जुड़ा हुआ circadian लय कहते हैं, केन्द्र शासित प्रदेशों के पश्चिमी यान ली, पीएच. डी., सीसा लेखक के अध्ययन का सुझाव, एक नए स्विमिंग पूल के उम्मीदवार जीन है कि हो सकता है को बनाए रखने में महत्वपूर्ण सेलुलर आवधिकता.

करीब देख रहे हैं पर क्या इस कारण भिन्न जीन की अभिव्यक्ति के बीच छोटी और लंबी अवधि की कोशिकाओं, ताकाहाशी और उनके सहयोगियों ने यह पता लगाया करने के लिए epigenetic-या “ऊपर जीनोम” – नियंत्रण. बल्कि की तुलना में मतभेद के डीएनए अनुक्रम जीन खुद को उन्हें कारण होता है कि किया जा करने के लिए और अधिक या कम सक्रिय, शोधकर्ताओं ने पाया है कि उनकी गतिविधियों पर hinged रासायनिक संशोधनों के डीएनए जीन के रूप में जाना जाता डीएनए मेथिलिकरण. जब वे नीचे बंद जीन है कि रखा है या बनाए रखा इन रासायनिक टैग, कोशिकाओं’ circadian चक्र की लंबाई बदल गया है.

हालांकि इस आनुवंशिक तंत्र से कुछ के लिए खातों के बीच भिन्नता सेल की अवधि की लंबाई, यह नहीं है के सभी के लिए जिम्मेदार है, यह ताकाहाशी बताते हैं । खोज के लिए अन्य स्रोतों के लिए सेल आवधिकता, शोधकर्ताओं ने जांच की सटीक लंबाई की circadian चक्र में छोटी और लंबी अवधि के समूहों. उन्होंने पाया कि उन लोगों के साथ लंबी अवधि था सबसे परिवर्तनशीलता में अपने चक्र लंबाई. आगे परीक्षण का सुझाव है कि इस विचरण के कारण होता है यादृच्छिक उतार चढ़ाव में जीन गतिविधि. अधिक के इस nonheritable उतार-चढ़ाव है कि कोशिकाओं का प्रदर्शन किया, अब अपने चक्र की औसत पर थे. जब शोधकर्ताओं ने dosed कोशिकाओं के साथ एक दवा की वृद्धि हुई है कि इस उतार-चढ़ाव में जीन गतिविधि, यह वृद्धि हुई है उनके circadian चक्र के बारे में 1.5 घंटे के औसत पर.

एक साथ, ताकाहाशी कहते हैं, इन परिणामों का सुझाव है कि circadian लय की कोशिकाओं को नियंत्रित कर रहे हैं दोनों आनुवंशिक और nonheritable घटकों. पाने के एक बेहतर समझ के इन तंत्र प्रदान सकता है पर कुछ अंतर्दृष्टि प्राकृतिक प्रक्रियाओं और स्वास्थ्य समस्याओं के साथ जुड़े रहे हैं कि गिरावट में circadian घड़ी समारोह, के रूप में इस तरह के उम्र बढ़ने और कैंसर. यह भी मदद कर सकता है शोधकर्ताओं बेहतर समझ कैसे जीवों को बनाए रखने लचीलापन है कि स्थितियों में तनाव circadian घड़ी है, इस तरह के रूप में जेट अंतराल है ।

“अगर हमारे शरीर में हर सेल डोलती है एक ही रास्ते में, हमारे शरीर की तरह कार्य करेगी एक विशाल घड़ी, मजबूत और अनुकूल करने में असमर्थ करने के लिए एक बदलते पर्यावरण,” ताकाहाशी बताते हैं । “होने में परिवर्तनशीलता सेल आबादी और अधिक लचीला बनाता है और बढ़ जाती है लचीलापन का एक जीव है।”

कहानी का स्रोत:

सामग्री द्वारा ही प्रदान की जाती UT दक्षिण मेडिकल सेंटर. नोट: सामग्री संपादित किया जा सकता है के लिए शैली और लंबाई ।



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