Генетики определили различия между «жаворонками» и «совами»

Генетики из Университета Лестера впервые выявили генетические ключи, лежащие в основе склонности быть «жаворонком» или «совой».

На основе анализа плодовой мушки (Drosophila) учёные обнаружили около 80 генов, связанных с утренней или вечерней активностью.

Исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Neurology, показывает, что большинство этих генов присутствует и в геноме млекопитающих, что делает их отправной точкой для исследований на людях. Например, относительно большое число генов было связано с сигнальным путём MAPK, который также присутствует у человека и вовлечён в развитие многих видов рака.

Ключевые выводы:

• Гены не являются «ядром» часов: Большинство выявленных генов — не основные гены циркадных часов, а гены, вовлечённые в различные молекулярные пути. Это меняет взгляд на биологические часы: они выступают не как «водитель ритма», а как система отсчёта времени, взаимодействующая со средой.
• Разные молекулярные пути: Молекулярные процессы у «сов» не просто запаздывают по сравнению с «жаворонками», а полностью различны. Конечный результат может быть схожим, но разные молекулярные маршруты приводят к разному времени достижения цели.
• Медицинский контекст: Рассогласование внутренних часов с внешним ритмом жизни связано не только с проблемами сна, но и с такими состояниями, как ожирение, психические заболевания, сердечно-сосудистые болезни и рак. Идентификация вовлечённых генов — первый шаг к лучшей диагностике и персонализированной медицине.

Методология:

Исследователи сосредоточились на времени выхода взрослых особей мух из куколки (эклизии) — событии, регулируемом циркадными часами. Сравнивая штаммы «жаворонков» (ранняя эклизия) и «сов» (поздняя эклизия), команда использовала метод RNA sequencing (RNA-seq) для количественной оценки экспрессии генов во всём геноме. Это позволило выявить гены с существенными различиями в экспрессии.

Различия в экспрессии в значительной степени обусловлены генетическими вариациями в последовательностях ДНК — разными версиями генов, присутствующими у «жаворонков» и «сов».