Naukowcy pokazują, jak działa zegar biologiczny

Naukowcy z Uniwersytetów w Edynburgu i Manchesterze odkryli dwa geny - EYA3 i TAC1 - które aktywują się wraz ze wzrostem poziomu hormonów, kiedy wiosną dni zaczynają się wydłużać. Zespół odkrył, że gen TAC1 aktywuje się wyłącznie w obecności genu EYA3, co skłania do przypuszczenia, że rola genu EYA3 polega częściowo na regulowaniu genu TAC1, tak aby mógł zostać aktywowany, kiedy dni zaczynają się wydłużać. Interesującym jest fakt, że gen EYA3 odgrywa podobną rolę zarówno u ssaków, jak i u ptaków - powiązanie, które przetrwało miliony lat.

Przebadano tysiące genów gatunku owcy o nazwie Soay, który pochodzi ze szkockich Wysp Zachodnich. Zespół pracował nad rasą Soay, ponieważ uznaje się ją za jeden z najbardziej prymitywnych typów owiec (pochodzący jeszcze z epoki brązu), którego zegar biologiczny nie uległ zmianie w wyniku krzyżowania.

Naukowcy ocenili rolę kluczowej molekuły zwanej tuberaliną, która jak podejrzewali jest wytwarzana w przysadce u podstawy mózgu i wysyła sygnały do hormonów biorących udział w kontrolowaniu zmian sezonowych w organizmie. Do tej pory niewiele było wiadomo na temat charakteru i roli tuberaliny.

Część mózgu, która reaguje na hormon melatoniny - kluczowy czynnik w sezonowej synchronizacji organizmu - również znalazła się pod lupą. Naukowcy odkryli molekułę-kandydatkę tuberaliny, wysyłającą sygnały do przysadki, kiedy dni zaczynają się wydłużać. Przysadka pobudza następnie wydzielanie hormonu luteotropowego, który pomaga ssakom w przystosowaniu się do dłuższego dnia i innych zmian sezonowych.

W wypowiedzi na temat wyników badań, profesor Dave Burt z Instytutu Roslin przy Uniwersytecie w Edynburgu, stwierdził: "Od ponad dekady naukowcy wiedzą o istnieniu tej tajemniczej molekuły tuberaliny, ale do tej pory nikomu nie udało się poznać dokładnie jej funkcjonowania. Zidentyfikowanie tych genów nie tylko rzuca światło na sposób działania naszego wewnętrznego, rocznego zegara biologicznego, ale również pokazuje kluczowe powiązanie między ptakami a ssakami, które przetrwało ponad 300 milionów lat."

Profesor Andrew Loudon z Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu w Manchesterze powiedział: "Znaczna część naszego zachowania jest kontrolowana przez pory roku. Wyniki tych badań rzucają nowe światło na sposób, w jaki zwierzęta przystosowują się do zmiany sezonowej, wpływającej na czynniki takie jak hibernacja, odkładanie tłuszczu, reprodukcja czy zdolność organizmu do zwalczenia chorób."

Więcej informacji:

Current Biology:


Uniwersytet w Edynburgu:


Uniwersytet w Manchesterze: