Одни часы, две функции: циркадные ритмы и регулирование развития могут использовать общий молекулярный механизм

от

Учёные из ФМИ и Калифорнийского университета в Санта-Крузе обнаружили, что схожие молекулярные механизмы контролируют ежедневные циркадные ритмы и процессы развития. Их исследование на червях показало, что основные системы синхронизации могут быть адаптированы в ходе эволюции для координации как суточных циклов, так и точного расписания роста.

Циркадные часы и развитие

Циркадные часы сообщают нашему организму, когда спать, есть и бодрствовать, в то время как отдельные часы развития контролируют время роста и дифференцировку клеток. Традиционно эти два типа биологических таймеров изучались отдельно. Теперь сотрудничество между лабораторией Гроссана в ФМИ и лабораториями Парча и Уорда в Калифорнийском университете в Санта-Крузе показывает, что они могут использовать общий молекулярный механизм.

Открытие сосредоточено на белке LIN-42 у крошечного червя C. elegans, который тесно связан с белком PER млекопитающих — ключевым компонентом циркадных часов. В то время как PER отслеживает ежедневные циклы, LIN-42 управляет развитием червя, устанавливая регулярное расписание для таких событий, как линька.

Взаимодействие белков

LIN-42 взаимодействует с другим белком KIN-20 и модифицируется им — аналогично тому, как PER модифицируется белком CK1 у млекопитающих. Если эти взаимодействия нарушаются, расписание линьки становится нерегулярным, как и циркадные ритмы.

Но работа показывает, что LIN-42 не только модифицируется KIN-20, он также помогает контролировать, где KIN-20 находится в клетке и насколько он активен, поддерживая как процессы развития, так и, вероятно, циркадные ритмы.

Новое понимание биологических процессов

Результаты исследования предлагают новый взгляд на то, как организмы измеряют время в разных биологических контекстах, говорит Хельге Гроссан, соавтор исследования, опубликованного в The EMBO Journal.

«Наша работа показывает, как сохранённая молекулярная машина может быть адаптирована для контроля как суточных ритмов, так и времени развития», — говорит он. «Однако не все механизмы сохраняются — так что же делает сохранённые части особенными и какие преимущества дают уникальные? Это наш следующий вопрос».

Предоставлено Институтом Фридриха Мишера для биомедицинских исследований.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте