Mom kann Ihre innere Uhr einstellen, schlägt <i>Science</i> Research vor

Mom kann Ihre innere Uhr einstellen, schlägt <i>Science</i> Research vor
Mom kann Ihre innere Uhr einstellen, schlägt <i>Science</i> Research vor
Anonim

Washington DC - Der Grund dafür, dass der Jetlag einige Reisende hart trifft und andere kaum beunruhigt, könnte in den Genen unserer Mütter liegen, legt ein Bericht in der internationalen Zeitschrift Science vom 14. Juli nahe.

Eine französische Studie über zirkadiane Uhren, die die täglichen Zyklen des Körpers regulieren, hat herausgefunden, dass weibliche Zebrafische die Uhren ihrer Jungen vor der Geburt "stellen". Variationen in bestimmten mütterlichen Genen können daher beeinflussen, wie leicht sich das körpereigene Zeitmesssystem an Änderungen im Tag-/Nachtzyklus anpasst.

Bis jetzt sind Wissenschaftler allgemein davon ausgegangen, dass die zirkadiane Uhr erst etwa zum Zeitpunkt der Geburt oder möglicherweise später zu arbeiten beginnt. Nun haben Wissenschaftler der Ecole Normale Supérieure, CNRS, und des Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire, CNRS/INSERM/Université Louis Pasteur herausgefunden, dass eine Schlüsselkomponente der circadianen Uhr in Zebrafischeiern zu „ticken“beginnt, noch bevor sie es sind befruchtet. Die Aktivität des Gens behält den gleichen Rhythmus wie sich das Tier entwickelt.

"Diese Ergebnisse waren eine ziemliche Überraschung. Der gegenwärtige Glaube ist, dass zirkadiane Rhythmen ein entwickeltes Gehirn brauchen, also setzen sie erst später ein", sagte Vincent Laudet, zusammen mit Franck Delaunay Co-Autor der Science-Studie, Christine Thisse, Oriane Marchand und Bernard Thisse.

Forscher suchen nach Möglichkeiten, wie sich unsere Uhren beispielsweise als Reaktion auf einen Transatlantikflug oder eine nächtliche Arbeitsschicht selbst zurückstellen können.Gestörte Uhren wurden auch mit Schlafstörungen und affektiven Störungen wie Depressionen in Verbindung gebracht. Zu verstehen, wie die Uhr überhaupt gestellt wird, könnte ein wichtiger Schritt zur Behandlung dieser Beschwerden sein.

Die Gene, die die zirkadiane Uhr steuern, sind noch nicht vollständig verstanden, aber ihre Aktivität scheint einer sich selbst erh altenden Schleife zu folgen, die durch Licht synchronisiert wird. Wenn ein Uhrengen eingesch altet wird, weist es die Zelle an, Proteine ​​zu produzieren, die schließlich ein Signal auslösen, das das Gen aussch altet. Der Prozess schließt sich, wenn sich die Bedingungen erneut ändern und das Gen wieder aktiviert wird.

Die Uhrgene arbeiten zusammen und erzeugen so genannte zirkadiane Rhythmen im Körper, die dabei helfen, das Timing einer Vielzahl biologischer Veränderungen zu steuern, einschließlich der Hormonproduktion, des Blutdrucks und der Verlangsamung des Stoffwechsels während des Schlafs.

Das Period- oder "Per"-Gen ist eines der wichtigsten Uhrengene, die bei Fruchtfliegen und Säugetieren bekannt sind.Laudet und seine Kollegen identifizierten eine Version dieses Gens, Per3, im Zebrafisch und stellten fest, dass die Aktivität des Gens sowohl in unbefruchteten als auch in befruchteten Eiern in einem stetigen Tempo anstieg und abfiel – unabhängig davon, wann die Befruchtung stattfand.

Tatsächlich beobachteten die Forscher dieses Muster in der befruchteten Eizelle oder "Zygote", bevor die Zygote begonnen hatte, ihre eigenen Gene zu exprimieren. (Bis zu einem gewissen Punkt ist die Zygote auf einen Vorrat an genetischer Information angewiesen, die im Ei verbleibt.)

"Die Embryonen wissen genau, wie spät es ist, auch wenn ihre Uhren nicht selbstständig arbeiten", sagte Laudet.

Er und seine Kollegen wussten daher, dass die Zebrabärblingsembryos das "tickende" Per3 direkt von ihren Müttern geerbt haben mussten.

Die Wissenschaftler vermuten, dass dieser Vorgang auch bei Säugetieren ablaufen könnte. Das Team untersuchte Zebrafische, weil ihre Genetik relativ gut verstanden ist und sich die Jungen getrennt von der Mutter entwickeln.Säugetiere sind schwieriger zu untersuchen, da Mütter verschiedene Substanzen an ihre Föten weitergeben, die die circadiane Uhr des Fötus beeinflussen könnten.

Der nächste Schritt besteht darin, herauszufinden, wie viel von der circadianen Uhr in zusammengesetzter Form vererbt wird. Laudet und seine Kollegen haben zum Beispiel ein anderes Gen gefunden, das erst später in der Entwicklung am zirkadianen Zyklus beteiligt zu sein scheint.

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