Les scientifiques ont découvert le gène responsable du lancement quotidien des horloges biologiques
Dernière revue: 23.04.2024
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Presque tous les processus qui se produisent dans le corps humain sont soumis à l'horloge biologique, y compris le changement dans les cycles "sommeil-éveil".
Des scientifiques du Salk Institute (USA) ont découvert un gène responsable du lancement quotidien d'une horloge biologique. Cette découverte et interprétation de ce gène aidera à expliquer les mécanismes génétiques de l' insomnie, du vieillissement et des maladies chroniques telles que le cancer et le diabète, ce qui aidera à développer de nouveaux médicaments efficaces dans le traitement de ces maladies.
"Notre corps est une collection complète de montres", explique Satchidananda Panda, responsable de ce projet. "Essentiellement, nous savions quel mécanisme donnait l'ordre à notre corps de s'arrêter pour la nuit, mais nous ne savions pas ce qui nous faisait réveiller le matin. Maintenant, ayant découvert cette raison, nous pouvons étudier comment nos horloges biologiques s'usent dans le processus de vieillissement et le développement de maladies chroniques. "
Dans une étude publiée dans la revue Science, les scientifiques décrivent comment la protéine JARID1a, codée par le gène KDM5A, sert de commutateur d'activation pour les rythmes circadiens de notre corps.
La découverte de ce gène complète le chaînon manquant du mécanisme moléculaire qui contrôle le cycle quotidien sommeil-éveil. Les scientifiques savaient que le rôle central dans l'horloge biologique est joué par la protéine PERIOD (PER), dont la quantité dans chaque cellule augmente et diminue toutes les 24 heures. Les principales raisons pour augmenter le niveau de protéine de PER sont les gènes CLOCK et BMAL1. Atteignant le niveau maximal à la fin de la journée, la protéine PER inhibe l'activité des gènes CLOCK et BMAL1, abaissant ainsi son propre niveau.
Diminution du niveau de protéines PER conduit à une baisse de la pression artérielle, la réduction de la fréquence cardiaque, le ralentissement des processus mentaux. Mais, jusqu'à présent, la raison exacte pour surmonter l'inhibition nocturne des fonctions du corps tous les matins avec les protéines protéines CLOCK et BMAL1, est restée inconnue.
Les scientifiques ont établi que la protéine JARID1a découverte par eux réactive chaque matin avec les protéines CLOCK et BMAL1. Confirmation à ce fut une expérience dans laquelle les chercheurs ont utilisé des souris génétiquement modifiées manquant d'un gène qui code pour JARID1a. En conséquence, le niveau de la protéine PER n'a pas atteint le niveau initial. Les animaux ont perdu la notion du temps, ne sachant pas quand dormir et quand se réveiller. Les rythmes circadiens ont commencé à fonctionner lorsque les animaux ont été injectés avec des préparations qui imitaient l'effet de JARID1a.
« Maintenant que nous savons que c'est un activateur de notre rythme circadien, nous avons une nouvelle direction dans l'étude des troubles du rythme circadien, le développement de nouveaux médicaments pour l'insomnie, le diabète et le syndrome métabolique », conclut Panda.
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