Forskere har oppdaget et protein som regulerer den biologiske klokken

Et protein kalt QUASIMODO forteller den indre biologiske klokken hva klokken på dagen er.

Det er kjent at enhver levende organisme har en innebygd biologisk klokke som koordinerer dens biokjemi, fysiologi og atferd med tiden på døgnet. Det er intuitivt klart at denne klokken på en eller annen måte må synkroniseres med lengden på dagslyset, det vil si at den må stole på informasjon som oppfattes av visuelle reseptorer. Forskere fra Queen Mary College, University of London, har klart å finne et protein som forteller vår indre klokke om det er dagtid eller natt ute.

Professor Ralph Staniewski og teamet hans brukte år på å studere systemet for regulering av døgnrytmen; fruktfluen Drosophila fungerte som et modellobjekt for forskerne. Tidligere oppdaget forskere et spesielt fotoreseptorprotein, kryptokrom, som bare fungerer med nevroner som tilhører det biologiske klokkesystemet. Ved å analysere funksjonen til kryptokromreseptoren kom forfatterne til den konklusjonen at det må finnes en annen mekanisme som våre indre klokker kontrolleres mot sanntid. Forskning i denne retningen førte til oppdagelsen av et protein kalt QUASIMODO (QSM).

Det viste seg at syntesen av dette proteinet øker betydelig som respons på lys. QUASIMODO viste seg å være assosiert med negativ tilbakekobling med et annet protein i døgnsystemet - TIMELESS (TIM): en økning i innholdet av det første reduserte konsentrasjonen av det andre.

Rapporten, publisert i tidsskriftet Current Biology, viser at svingningene i TIMELESS-proteinet gjenspeiler tidspunktet på dagen; det er dette proteinet som forteller fruktfluer når det er på tide å sove, eller omvendt, «å leve en aktiv livsstil». Men bryteren for TIMELESS i seg selv er QUASIMODO, som reagerer på lys og dermed er en «tidsstandard»: det er med dens hjelp insekthjernen skiller dag fra natt.

Mens vanlige fruktfluer falt inn i en «døgnrytmeforstyrrelse» under konstant belysning, ble aktiviteten deres opprettholdt av QUASIMODO. Fruktfluer med QSM-genet slått av viste syklisitet i syntesen av TIMELESS-proteinet og tilsvarende oppførsel. Ifølge forskerne kan et slikt dobbelt system for regulering av døgnrytmen som involverer kryptokrom og QUASIMODO eksistere ikke bare hos insekter, men også hos mennesker. I så fall er det QUASIMODO som hjelper oss med å tilpasse oss en ny døgnrytme når vi reiser mellom tidssoner.

[ 1 ]