» » Клетки тела сверяют свои часы друг с другом

Клетки тела сверяют свои часы друг с другом

Свои суточные ритмы клетки одного и того же органа синхронизируют без помощи мозга.

Клетки тела сверяют свои часы друг с другом
(фото: zwolafasola / Depositphotos) Открыть в полном размере ‹ ›

Суточные ритмы – это не только чередование сна и бодрствования, это ещё и изменения в обмене веществ, в уровне гормонов, в работе иммунной системы и пр. Биологические часы управляют самыми разными процессами, вплоть до активности тех или иных генов. Механизм биологических часов достаточно хорошо изучен как с молекулярной точки зрения, так и с точки зрения физиологии. За расшифровку их молекулярного устройства несколько лет назад дали Нобелевскую премию.

Но часы идут не сами по себе, они подстраиваются под смену дня и ночи. С другой стороны, часовой механизм есть у всех наших органов. Как может, к примеру, печень узнать про смену дня и ночи? Очевидно, от мозга, потому что мозг получает информацию от глаз. Действительно, в мозге есть главные часы – так называемое супрахиазмальное (или супрахиазметическое) ядро. Его нейроны получают сигналы о том, как меняется освещённость вокруг нас, и уже супрахиазмальное ядро с помощью нейронных сигналов помогает органам и тканям скорректировать их собственные часы.

Значит ли это, что часы на периферии полностью зависят от главных часов в мозге, и что без главных часов все остальные начнут идти вразнобой? На самом деле нет: если руководящие указания сверху перестанут поступать, часы на периферии смогут самоорганизоваться – правда, только до определённой степени. Сотрудники Женевского университета ставили эксперименты с генетически модифицированными мышами, которым в клетки вводили ген фермента люциферазы. Она работает с веществом под названием люциферин: люцифераза окисляет люциферин, и тот начинает светиться. (В природе система люцифераза–люциферин работает у светлячков и других беспозвоночных, у которых её позаимствовали для биотехнологических нужд.)

Но ген люциферазы вводили мышам не просто так, а чтобы он подчинялся часовому механизму, то есть чтобы в одно время суток люцифераза в клетках появлялась, а в другое время суток исчезала. Мышам давали воду с люциферином, и с помощью специального оборудования измеряли свечение от разных органов. Когда у мышей отключали центральные часы (супрахиазмальное ядро в мозге), то часы на периферии начинали идти каждые в своём ритме – их ход терял синхронность (то есть система люциферин-люцифереза светила вразнобой). Но рассинхронизация имела место только между разными органами. В пределах одного и того же органа – например, в печени – часы разных клеток шли в одном ритме.

То есть для самоорганизации биологических часов в пределах одного органа не требуются нейронные сигналы «из центра» или от какого-то другого органа. (Хотя, очевидно, такие сигналы нужны, чтобы согласовать разные органы между собой.) Какой механизм тут срабатывает, исследователи пока не знают, но можно предположить, что клетки просто обмениваются какими-то сигнальными веществами, помогающими им настроить единый ритм.

Результаты исследований опубликованы в Genes & Development.

01 март 2021 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Биологические часы против рака

Исправляя аномалии в биологических часах, можно ослабить рак молочной железы и рак простаты.

Виды наручных мужских часов

Наручные часы для многих мужчин стали привычным аксессуаром повседневной жизни. По тому, какие типы часов имеются у владельца, определяется его характер и индивидуальность.

Необычные наручные часы

Необычные часы с прозрачным корпусомМеханические часы, стилизованные под электронныеЧасы с бриллиантовой шкалойЧасы, работающие от воздуха, как ветряная мельницаНикель, серебро и платина в одном

На вес и здоровье влияет не только, что вы едите, но и когда вы это делаете

Всем известно, что диета может существенно повлиять на здоровье, как умственное, так и физическое. Однако новое исследование показывает, что беспорядочное питание тоже может повлиять на состояние

Почему вы просыпаетесь за пять минут до срабатывания будильника

Внутренние часы вашего организма так же хороши, если не лучше, как и механические часы. В центре мозга находится скопление нервов под названием супрахиазмальное ядро, курирующее часы организма —

Феномен остановки наручных часов при смерти человека

Часто одновременно с гибелью человека останавливаются его наручные часы
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Как работает бумеранг и кто его изобрел?В Перу обнаружили древние захоронения — какие секреты хранят останки?Самый большой клад золотых монет в Великобритании«Оргонный накопитель» Вильгельма РайхаТайны космоса: вселенская панспермия?Насыпь в крепостьРечь и орудийная деятельность контролируются единым центром в базальных ядрахСпециализированные опылители способствуют сохранению редких растений