Μια νέα μελέτη δείχνει ότι το εσωτερικό μας ρολόι παραμένει στον 24ωρο ρυθμό του στη ζέστη, αναδιαμορφώνοντας διακριτικά την καθημερινή άνοδο και πτώση της γονιδιακής δραστηριότητας.
Πιο συγκεκριμένα η έρευνα διεξήχθη από τον θεωρητικό βιοφυσικό Gen Kurosawa στο Κέντρο RIKEN ( iTHEMS ) στην Ιαπωνία. Οι περισσότερες χημικές αντιδράσεις τρέχουν πιο γρήγορα καθώς το θερμόμετρο ανεβαίνει. Αυτό συμβαίνει επειδή η θερμότητα επιτρέπει στα μόρια να συγκρούονται πιο συχνά. Αν δεν ελεγχθεί, η βασική φυσική θα προκαλούσε επιτάχυνση κάθε κυτταρικής διαδικασίας. Ωστόσο, οι οργανισμοί εμφανίζουν αντιστάθμιση θερμοκρασίας, διατηρώντας τον κιρκάδιο ρυθμό τους σχεδόν ίδιο. Οι βιολόγοι χρησιμοποιούν κάτι που ονομάζεται τιμή Q10 για να μετρήσουν πώς η θερμοκρασία επηρεάζει τις αντιδράσεις.
Η κλασική εξήγηση προέρχεται από τον επιστήμονα Kolin Pittendrigh. Το 1954, παρατήρησε ότι οι μύγες των φρούτων συνέχιζαν να εμφανίζονται ακριβώς σύμφωνα με το πρόγραμμα, ακόμα και όταν άλλαζε τη θερμοκρασία στους θαλάμους τους. Η παρατήρηση του Pittendrigh έπεισε τους ερευνητές ότι το βιολογικό ρολόι φέρει ενσωματωμένα φρένα για να αντισταθμίζουν τη θερμική ώθηση. Τα επόμενα μοντέλα επικαλέστηκαν ανταγωνιστικούς χημικούς βρόχους που επιμηκύνουν ή συντομεύουν τον κύκλο, έτσι ώστε οι αντιδράσεις τους στη θερμοκρασία να ακυρώνονται.
Η ομάδα του Κουροσάβα διαπίστωσε ότι το κλειδί δεν είναι η προσαρμογή της ταχύτητας του κύκλου. Αντίθετα ανακάλυψαν ότι η αλλαγή του σχήματος του ρυθμού – κάτι που ονομάζουν παραμόρφωση κυματομορφής – κάνει τη διαφορά. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, τα επίπεδα του αγγελιοφόρου RNA ( mRNA ) αυξάνονται απότομα, παραμένουν και στη συνέχεια γλιστρούν προς τα κάτω πιο αργά. Αυτό τεντώνει τη μία πλευρά του κύματος και συμπιέζει την άλλη. Για να εξηγήσουν πώς αυτή η ανισορροπία διατηρεί τον κύκλο σταθερό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια μαθηματική τεχνική που ονομάζεται μέθοδος ομάδας επανακανονικοποίησης.
Αυτές είναι οι «νέες εποχές» στη Γη που προκύπτουν λόγω της κλιματικής αλλαγής
Οι μύγες των φρούτων, τα ποντίκια, ακόμη και οι μύκητες μούχλας του ψωμιού εμφανίζουν την προβλεπόμενη ασυμμετρία όταν αναπτύσσονται σε θερμότερα δωμάτια, ταιριάζοντας με τη γραμμή του μοντέλου. Οι ερευνητές πρέπει τώρα να εντοπίσουν τα ένζυμα που επιβραδύνουν την βραδινή ολίσθηση του mRNA του ρολογιού και να αναζητήσουν φάρμακα που μπορούν να ωθήσουν αυτή τη διαδικασία.
Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό PLOS Computational Biology.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
