При помощи компьютерного моделирования и интенсивного анализа, исследователи в Санта-Барбаре UC взяли сведения о факторах, каковые затрагивают эти колебания с результатами, каковые имели возможность дать себя фармакологическому контролю и циркадному регулированию. Их работа появляется в раннем выпуске Слушаний Национальной академии наук.
«Отечественная несколько очаровывалась циркадными ритмами больше 10 лет сейчас, в то время, когда они воображают прекрасный пример прочного контроля в молекулярном масштабе по собственной природе», сообщил Франк Дойл, глава Отдела UCSB научного руководителя и Химического машиностроения для команды UCSB. «Мы всегда поражаемся механизмами, что применение природы, дабы руководить этими часами, и мы стремимся распутать их правила для технического применения, и пролить свет на главные клеточные механизмы в медицинских целях».«Центр довольно часто дается метаболизму, клеточному делению и вторым универсальным процессам клетки, но циркадные колебания столь же главные в том, как жизнь организована», сообщил Джон и-Питер, исследователь в Отделе Химического машиностроения и ведущий создатель изучения.
Кровяное давление, он отметил, изменяется в зависимости от времени дней, кроме этого, как и острота зрения, вкус и запах. Определенные гормоны выпущены в определенное время, дабы сделать их задачи.
Мы становимся сонными либо становимся громадным числом тревоги в разные часы. Все эти недостатки и различные достоинства, падения и взлёты – итог отечественного циркадного ритма.
«Имеется белки и гены, каковые выражены в их деятельности и клетке, либо уровне экспрессии, трансформациях со временем дней», растолковал Св. Иоанн. «Эти колебания позваны генетическими схемами. Так, у Вас будет ген, это произведено, и в то время, когда это будет в собственной законченной форме, это отключит себя». гены и Белки убраны, по окончании которого производство начинается опять и опять в цикле, что занимает приблизительно 24 часа, дабы закончить.Тогда как генетика играет роль в этих ритмах – к примеру, в случае если Ваши родители были полуночниками, возможно, что Вы станете тем кроме этого – окружающая среда, привычки и образы судьбы кроме этого затрагивают часы.
«Это не просто данный генератор свободного доступа», сообщил Св. Иоанн. «Это приобретает эти данные от света. К примеру, если Вы станете легкими рано утром, оно ускорит что-то так, что Ваша фаза приспособлена ко времени дней». Другие влияния включают еду (не так, что Вы едите, но в то время, когда), наркотики, частое путешествие и сменная работа через часовые пояса.
Самые здоровые циркадные ритмы – те, каковые считаются «высокой амплитудой» – где разные и дополнительные процессы происходят в теле на протяжении хороших и регулярных дневных и ночных фаз.«Мы – совсем другие животные в течение дня и ночи», сообщил Св. Иоанн. «Если Вы станете поститься ночью, и Вы спите, требования к Вашим камерам будут весьма различаться, чем если Вы станете бодрствовать и станете бежать около. Имеется это временное разделение между генами, в которых Вы нуждаетесь в течение дня, и те Вам необходимо ночью».
Неприятности происходят, в то время, когда амплитуда подавляется, довольно часто из-за образов жизни и современных графиков. Через чур много света ночью, недостаточные либо неправильные часы сна, и еда либо тренирование через чур поздно вечером есть всеми привычками, каковые не допускают нужную ночную фазу клеточная деятельность. Это со своей стороны может привести к расстройствам, таким как диабет, ожирение и болезнь сердца.
В весьма предварительных изучениях заболевание Альцгеймера и определенные болезни печени кроме этого связаны с ритмами низкой амплитуды.Установление высокой амплитуды, циркадные ритмы могли быть столь же несложными как изменение отечественных графиков, но для некоторых людей – тех с нарушениями сна, к примеру, либо теми, работа которых требует продолжительных и неправильных часов – это возможно тяжело, если не неосуществимый.Изучая регулирование белков часов называющиеся Период (ЗА) и Cryptochrome (КРИК) – белки, каковые, как думают, связаны с метаболизмом – Св.
Иоанн и Дойл, смогли смоделировать механизмы двух наркотиков маленькой молекулы – Longdaysin и KL0001 – каковые регулируют выражение белков часов. Познание, которое они взяли, имело возможность привести к способам лечения, каковые смогут оказать помощь тем с подавляемыми циркадными ритмами.
«Все пологали, что они были весьма похожими белками», сообщил Св. Иоанн. «Они связывают между собой.
Они входят в ядро совместно». Предположение было то, что беспокойства к тем белкам приведут к подобным итогам. «Но в то время, когда мы проанализировали эти», Св.
Иоанн продолжал, «оказалось, что, в то время, когда Вы стабилизируетесь ЗА Вас, приобретают эти ритмы более высокой амплитуды, но в то время, когда Вы стабилизируете КРИК, Вы приобретаете эти ритмы более низкой амплитуды».Эти результаты – полученный, изучая культурные клетки человека, каковые пылают в зависимости от их циркадной фазы, и при помощи компьютерного моделирования – пролитый свет на механизмы сзади метаболического нюанса циркадных ритмов и прокладывают путь к медикаментозным лечениям, каковые имели возможность уменьшить риск заболевания для тех с уничтоженными ритмами.
Исследователи UCSB трудились в сотрудничестве с экспериментальными учеными Тсуиоши Хиротой и Стивом Кеем из Сан-Диего UC и USC, соответственно.«Это совместное сотрудничество с биологами очень принципиально важно для успеха проекта как это», сообщил Дойл, «и данный вид совместной исследовательской группы может осуществить парадигму системной биологии с объединенным математическим моделированием и высокой пропускной свойством экспериментальная биология».
Будущие изучения моделирования постараются выяснить, имеется ли оптимальная фаза чтобы принять один наркотик либо второй, дабы улучшить амплитуду циркадных ритмов. Экспериментальная работа сосредоточится на улучшающейся специфике и бионакоплении – количество препарата, что в действительности достигает целевых тканей перед тем как быть высвобожденным от обязательств телом.