Forskare har upptäckt ett protein som reglerar den biologiska klockan

Ett protein som heter QUASIMODO talar om för den inre biologiska klockan den aktuella tiden på dygnet.

Det är känt att varje levande organism har en inbyggd biologisk klocka som koordinerar dess biokemi, fysiologi och beteende med tiden på dygnet. Det är intuitivt tydligt att denna klocka på något sätt måste synkroniseras med dagsljusets längd, det vill säga förlita sig på information som uppfattas av visuella receptorer. Forskare från Queen Mary College, University of London, har lyckats hitta ett protein som talar om för vår inre klocka om det är dag eller natt ute.

Professor Ralph Staniewski och hans team har under åratal studerat systemet för reglering av dygnsrytmen; fruktflugan Drosophila fungerade som modellobjekt för forskarna. Tidigare upptäckte forskare ett speciellt fotoreceptorprotein, kryptokrom, som endast fungerar med neuroner som tillhör det biologiska klocksystemet. Genom att analysera kryptokromreceptorns funktion kom författarna fram till slutsatsen att det måste finnas en annan mekanism genom vilken våra interna klockor kontrolleras mot realtid. Forskning i denna riktning ledde till upptäckten av ett protein som heter QUASIMODO (QSM).

Det visade sig att syntesen av detta protein ökar avsevärt som svar på ljus. QUASIMODO visade sig vara associerat med negativ återkoppling med ett annat protein i det cirkadiska systemet - TIMELESS (TIM): en ökning av innehållet av det första minskade koncentrationen av det andra.

Rapporten, som publicerats i tidskriften Current Biology, visar att TIMELESS-proteinets svängningar återspeglar tiden på dygnet; det är detta protein som talar om för fruktflugor när det är dags att sova eller, omvänt, "att leva en aktiv livsstil". Men omkopplaren för själva TIMELESS är QUASIMODO, som reagerar på ljus och därmed är en "tidsstandard": det är med dess hjälp som insektshjärnan skiljer dag från natt.

Medan vanliga fruktflugor hamnade i en "dygnsrytmrytm" under konstant belysning, upprätthölls deras aktivitet av QUASIMODO; fruktflugor med QSM-genen avstängd uppvisade cyklicitet i syntesen av TIMELESS-proteinet och motsvarande beteende. Enligt forskarna kan ett sådant dubbelt system för dygnsrytmreglering som involverar kryptokrom och QUASIMODO existera inte bara hos insekter, utan även hos människor. Om så är fallet är det QUASIMODO som hjälper oss att anpassa oss till en ny dygnsrytm när vi reser mellan tidszoner.

[ 1 ]