ساعت درونی بدن چگونه با وجود تغییرات دما، دست نخورده باقی می ماند؟

دمای بالاتر، سرعت فرآیندهای فیزیولوژیکی را سرعت می بخشد. اما یک استثنا وجود دارد؛ ساعت شبانه روزی، که چرخه خواب و بیداری را در موجودات تنظیم می کند، با وجود نوسانات دما، دست نخورده و بدون تغییر به کار خود ادامه می دهد.

به گزارش سیناپرس، اکنون محققان آلمانی دانشگاه مونستر با مطالعه روی مگس میوه، به شواهد جدیدی در این زمینه دست یافته اند.نتایج نشان داده اند، مکانیسم های مولکولی مختلفی در این فرآیند که با عنوان جبران دما نیز شناخته می شود، نقش دارند.

تیم تحقیقاتی، یک جهش نقطه ای را در ژن مگس میوه کشف کرده اند که منجر به طولانی شدن دوره های ساعت شبانه روزی وابسته به دما می شود. این ژن per نامیده می شود و در یک “ژن ساعت” مرکزی قرار دارد. مگس هایی که دارای جهشی به نام perI530A هستند، یک ریتم عادی خواب و بیداری 24 ساعته را در دمای 18 درجه سانتیگراد نشان دادند.اما در مقابل، در دمای 29 درجه سانتیگراد، ساعت درونی آنها حدود 5 ساعت کندتر کار می کند، یا به عبارتی ریتم خواب و بیداری آنها، 29 ساعت طول می کشد.

این طولانی شدن دوره ها، بر بیان و فعالیت ژن per در نورون های مغز نیز تأثیر گذار است. به طور معمول، پروتئین مورد نظر (PERIOD) به تدریج در طی 24 ساعت تغییر شیمیایی می دهد و فسفریله می شود. این پروتئین، پس از حداکثر فسفوریلاسیون تجزیه می شود.

محققان نشان دادند که فسفوریلاسیون در جهش perI530A، در دمای 18 درجه سانتیگراد به روش طبیعی رخ می دهد اما با افزایش دما، کاهش می یابد.به گزارش سیناپرس، این امر منجر به تثبیت پروتئین PERIOD در دماهای بالاتر می شود.به گزارش سیناپرس، تیم تحقیقاتی دریافت که جهش مطالعه شده، بر سیگنال خروج هسته ای (NES) تأثیر می گذارد که در انتقال پروتئین های PERIOD به خارج از هسته سلول نقش دارد.

محققان اظهار داشته اند: این جهش، منجر به حفظ طولانی ‌مدت پروتئین PERIOD در هسته سلولی نورون ‌های ساعت مرکزی می ‌شود. بنابراین تصور می شود که خروج پروتئین از هسته سلول، نقش مهمی در فرایند جبران دما دارد.

یافته های تحقیقاتی در مجله Current Biology منتشر شده اند.

مترجم: محمدرضا دلفیه

No tags for this post.