Механизм биологических часов бактерий
Исследование профессора Калифорнийского университета в Мерседе позволило глубже понять факторы, контролирующие биологические часы.
Профессор биохимии Энди ЛиВанг и его команда обнаружили, как три белка взаимодействуют, чтобы управлять циркадным ритмом цианобактерий — организмов, которые считаются древнейшими на Земле.
Вся жизнь — от бактерий до растений и людей — эволюционировала на Земле, чтобы предвосхищать восход и закат солнца и, как следствие, демонстрировать суточные или циркадные ритмы в поведении, физиологии и метаболизме. Внутренние часы генерируют эти ритмы, которые помогают регулировать здоровье и приспособленность каждого вида.
Однако до сих пор не было известно, как эти биологические часы работают на уровне биохимического механизма. В этом отношении исследование ЛиВанга представляет собой критически важный шаг вперёд в понимании их работы.
«Эти результаты прокладывают путь для исследователей, изучающих циркадные ритмы высших организмов», — сказал ЛиВанг.
Результаты были недавно опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences и являются примером инновационных исследований кампуса, направленных на решение проблем, связанных со здоровьем. Исследования показали, что циркадные ритмы связаны с ожирением, раком, неврологическими заболеваниями и диабетом, отметил ЛиВанг.
Биологические функции человека значительно меняются в течение 24 часов, поскольку его циркадные ритмы предвосхищают изменения дневного света и температуры, сказал ЛиВанг. Понимание причин этого может дать представление о здоровье и болезнях.
Исследователи обнаружили, что на взаимодействие белков влияет не только их форма, но и гибкость. Один из белков в течение 24-часового цикла меняется от мягкого и податливого до твёрдого, а затем снова становится мягким. Эти изменения приводят к соединению и разъединению всех трёх белков.
Современные исследования изменили взгляд учёных на биологические часы. Сейчас считается, что белки играют в этом процессе более важную роль, чем предполагалось ранее.