پروتئینی که ساعت شبانه روزی را طبق برنامه نگه می دارد

8 مه 2020 - تیمی از محققان از چندین موسسه در چین و آمریکا پروتئینی را کشف کرده اند که ساعت سیرکادین یا شبانه روزی را در موش ها بر طبق برنامه نگه می دارد. این گروه در مقاله خود که در مجله Science Translational Medicine ، منتشر شده است، غربالگری هزاران دارو را در جستجوی مولکول هایی که ممکن است بر ریتم شبانه روزی تاثیر گذارند و آنچه یافته اند را شرح دادند.

ریتم یا ساعت شبانه روزی، یک فرآیند بیولوژیکی است که عملکرد بدن را تنظیم می کند، معروف ترین این فرآیند چرخه ی خواب است. متأسفانه، با وجود تلاش فراوان، دانشمندان هنوز نمی دانند دقیقاً ماشینهای بیولوژیکی درگیر در این فرآیند چگونه کار می کنند. در این تلاش جدید، محققان گامی دیگر در جهت کشف رمز و راز آن برداشته اند.

این کار شامل غربالگری بیش از 10،000 داروی آزمایشی به عنوان بخشی از جستجو برای یک دارو با تأثیر مستقیم بر ساعت شبانه روزی بود که بتواند در آن به صورت مثبت یا منفی اختلال ایجاد کند. پس از تلاش زیاد، محققان سرانجام ترکیب مورد نظر خود را یافتند: کوردیسپین(cordycepin)، یک ترکیب طبیعی است که در یک نوع قارچ نادر یافت می شود و از آن برای تقویت پاسخ جنسی استفاده شده است. اما از آنجایی که این دارو بسیار گران قیمت است، محققان از فرم مصنوعی آن برای اهداف آزمایشی استفاده کردند.

محققان پس از شناسایی این ترکیب، سعی کردند در مورد آن و نحوه تأثیر آن بر ساعت شبانه روزی در موش ها اطلاعات بیشتری کسب کنند. آزمایش شامل تغییر برنامه نور/ تاریکی برای موشهایی بود که در آزمایشگاه زندگی می کردند تا سفر به مناطق مختلف جهان را شبیه سازی کنند. ساعت شب و روز را برای برخی از موشها هشت ساعت به جلو و برای برخی دیگر، هشت ساعت به عقب کشیدند. در هر دو سناریو، آنها به موش ها دوزهایی از cordycepin داده و سپس آنها را تحت نظر گرفتند، تا ببینند چه مدت طول می کشد تا چرخه خواب خود را تغییر دهند و با محیط جدیدشان تطابق یابند. محققان دریافتند که به طور متوسط​​، در هر دو مورد فقط چهار روز طول می کشد، در حالیکه در گروه کنترل که به آنها cordycepin داده نشده بود، هشت روز طول کشید تا موشها چرخه خواب خود را با محیط جدیدشان سازگار کردند.

محققان با بررسی دقیق تر cordycepin مصنوعی، دریافتند که این ماده می تواند به آنزیمی بنام  RUVBL2 ، متصل شود که بر رونویسی ژنهایی که دانشمندان عقیده دارند در کنترل ساعت شبانه روزی نقش دارند، تاثیر می گذارد. کوردیسپین توانست چنین رونویسی ها را روشن یا خاموش کند. محققان همچنین خاطرنشان كرد كه RUVBL2 ، در قسمتی از مغز موش به وفور وجود دارد كه این قسمت از مغز مسئول پاسخ به سیگنالهای نوری است که از چشم ها می آیند.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2020-05-protein-circadian-clock.html