发布时间:2014-08-15 11:15 原文链接: 控制机体昼夜节律钟同步的特殊基因

  近日,刊登在国际杂志eLife上的一篇研究论文中,来自索尔克研究所的科学家们通过研究鉴别出了一种可以调节睡眠觉醒昼夜节律的基因,这种名为Lhx1的基因或许就为研究人员提供了一个新型靶点,供其开发帮助夜班工人及时差综合症患者改善昼夜节律的疗法,同时也为开发治疗一系列睡眠障碍的靶向疗法提供思路。

  机体中每个细胞都存在一种特殊的“生物钟”,即一种含量丰富的蛋白质,其水平可以随着24小时有节律地升高或降低,负责建立循环生理节律及维持机体细胞同步的主时钟位于大脑下丘脑的视交叉上核中,视交叉上核(SCN)大脑下丘脑中一块较小的紧密型区域,该区域包含有大于2万个神经元细胞。

  这项研究中,研究人员破坏了小鼠的光暗循环周期,并且比较其它小鼠SCN中成千上万个基因的表达情况,最终发现有213个基因对SCN较为特殊,通过进一步筛选,研究人员最终发现了仅有一个基因(即Lhx1)对光的反应处于抑制状态。研究者Shubhroz Gill表示,至今没有人发现基因Lhx1在SCN中所扮演的角色,我们都知道该基因对于神经发育非常重要,缺失该基因的小鼠并不能存活,而这项研究也是首次揭示了该基因作为一个主要调节子来调节个体的昼夜循环节律的。

  通过记录Lhx1蛋白水平降低的SCN动物的大脑电活性,研究人员表示,SCN神经元并不能与其它神经元同步协调;Ludovic Mure博士说道,这或许是因为在没有Lhx1蛋白存在的情况下,神经元不能够进行互相沟通,下一步研究人员将会去深入研究理解Lhx1如何影响创造同步性基因的表达。

  这项研究为研究人员开发细胞再生疗法来恢复SCN的功能以及改善睡眠障碍提供了新的研究思路,目前研究者们已经整理了相关的基因表达数据,随后他们将继续研究来揭示SCN和其它组织中控制昼夜节律钟的基因的表达效应。

相关文章

科学家发现调控柑橘“降酸增甜”的关键基因模块

近日,湖北省农业科学院果树茶叶研究所联合华中农业大学园艺林学学院,在柑橘风味品质形成机制研究中取得新进展。研究团队鉴定出一个可同时调控蔗糖积累与柠檬酸代谢的关键基因模块,为柑橘风味品质定向改良提供了新......

大鼠接触杀菌剂后,健康影响可延续20代

一项针对哺乳动物表观遗传变化的迄今最长研究显示,大鼠接触杀菌剂后,其基因表达发生的改变至少可延续20代,同时还会增加后代患肾病、肥胖症的概率,或提升分娩并发症的风险。这项近日发表于美国《国家科学院院刊......

多基因激活系统实现茶树茶氨酸含量大幅提升

近日,中国农业科学院茶叶研究所茶树遗传育种创新团队利用多基因激活系统,在茶树根系中实现了茶氨酸生物合成的2个关键基因同步激活,显著提高了茶氨酸含量。相关结果发表在《园艺研究》(Horticulture......

科学家发现首个可直接导致精神疾病的基因

近日,一项发表于《分子精神病学》的研究发现,单个基因GRIN2A可直接导致精神疾病。而此前的研究认为,精神疾病是由许多基因共同作用所致。根据世界卫生组织(WHO)数据,2021年全球每7人中就有1人患......

方显杨研究组与合作者共同开发了一种新型活细胞DNA成像技术

三维基因组互作与表观遗传修饰是基因表达调控的重要因素,其动态变化与细胞生长发育及癌症等疾病的发生发展密切相关。解析染色质在活细胞内的时空动态,是理解基因调控机制的重要科学问题。现有基于CRISPR-C......

胚胎“体检”狙击遗传肿瘤10年诞生百名“无癌宝宝”

11月1日,在长沙举行的第五届湖南省抗癌协会家族遗传性肿瘤专业委员会学术年会上,中信湘雅生殖与遗传专科医院(下称中信湘雅)首席科学家卢光琇宣布,该院第100位通过胚胎植入前遗传学检测(PGT)技术阻断......

我国科研人员找到导致反复“试管”失败的“基因钥匙”

10月16日,记者从中信湘雅生殖与遗传专科医院获悉,该院研究员林戈、副研究员郑伟团队,联合山东大学、上海交通大学医学院等单位的科研团队开展合作攻关,系统揭示了卵子与早期胚胎质量问题导致女性反复“试管”......

衰老如何改变我们的基因

衰老对身体产生的可见影响有时与基因活动的无形变化有关。DNA甲基化的表观遗传过程会随着年龄增长而变得不再精确,造成基因表达的变化。而这种变化与随着年龄增长而出现的器官功能衰退和疾病易感性增加有关。如今......

为何有人衰老更快?揭秘背后的400个基因

有些人比同龄人更显年轻,而有些人看着更显老;有些人年逾九旬仍身心康健,而另一些人早在数十年前就饱受糖尿病、阿尔茨海默病或行动障碍的困扰;有些人能轻松应对严重摔伤或流感侵袭,而有些人一旦住院就再难康复。......

科学家发现玉米耐热关键基因

近日,西北农林科技大学玉米生物学与遗传育种团队联合华中农业大学玉米团队在《植物生理学研究》发表论文。研究初步揭示了ZmGBF1-ZmATG8c模块通过自噬途径调控玉米耐热性的分子机制。随着全球气温持续......