 Notizie casuali dall'Archivio I geni dell'orologio cambiano con l'età
26.02.2017
Molto in un organismo vivente dipende dai ritmi circadiani: questa non è solo l'alternanza di sonno e veglia, ma anche le caratteristiche della formazione della memoria, la ristrutturazione dei circuiti neurali, l'immunità, il metabolismo, ecc. Sia il sonno che l'immunità, e tutto, tutto , tutto è controllato da un numero enorme di geni e i cambiamenti ritmici sono dovuti al fatto che in diversi momenti della giornata molti di loro funzionano in modo diverso, la loro attività aumenta o diminuisce.
Se, tuttavia, compaiono dei malfunzionamenti nei ritmi, se i geni, ad esempio, iniziano ad attivarsi al momento sbagliato o la loro attività ritmica scompare del tutto, allora il corpo inizia ad avere seri problemi. Ad esempio, è noto che a causa dello sviluppo di processi neurodegenerativi "orologio" viziati, lo stress intracellulare aumenta e iniziano i problemi con il metabolismo. A proposito, la stessa cosa accade con l'età, quindi si credeva generalmente che le malattie legate all'età sorgessero, tra l'altro, a causa di guasti nella regolazione dei ritmi circadiani.
L'orologio biologico cambia nel corso della vita, ma qui il punto, a quanto pare, non è solo e non tanto nell'attenuazione generale, "raddrizzamento" dei ritmi. I ricercatori dell'Università dell'Oregon hanno deciso di confrontare il modo in cui l'orologio nei moscerini della frutta cambia con l'età.
È noto che l'attività di un gene può essere determinata dalla quantità di RNA messaggero (mRNA) che viene sintetizzato su questo gene. L'RNA messaggero funge, grosso modo, da intermediario tra il DNA e le macchine molecolari che assemblano le proteine. In generale, se trascuriamo alcuni dettagli, possiamo dire che più mRNA viene sintetizzato, più proteine si ottengono e più forte è la cellula che sente il lavoro del gene. La sintesi dell'RNA, a sua volta, è soggetta a vari regolatori, tra cui il meccanismo dei ritmi circadiani. E se analizziamo come cambia il livello di RNA messaggero di un particolare gene durante il giorno, scopriremo se il gene dipende o meno dai ritmi quotidiani.
Gli scienziati hanno confrontato l'RNA sintetizzato da diversi geni nei moscerini della frutta quando avevano cinque giorni e cinquantacinque giorni. (Un giorno di vita di una Drosophila equivale a un anno di vita umana, quindi puoi immaginare quale fosse la differenza di età tra queste mosche sperimentali.) E quegli altri avevano geni che obbedivano a un programma giornaliero, ma con l'età molti geni hanno i cambiamenti giornalieri nell'attività sono scomparsi e solo il 45% è rimasto "ritmicamente attivo" nelle mosche più anziane. Sembrerebbe che ci sia un arresto legato all'età dell'orologio biologico. Tuttavia, come scrivono gli autori in Nature Communications, nelle mosche più vecchie, altri geni sono diventati improvvisamente ritmici, che in precedenza non avevano risposto alle istruzioni dell'orologio interno.
Molti dei geni "tardo-ritmici" erano antistress. Hanno funzionato non solo nei vecchi moscerini della frutta, ma anche in quelli giovani - per questo, gli insetti hanno dovuto organizzare lo stress ossidativo collocandoli in un ambiente con un alto contenuto di ossigeno. Curiosamente, i geni antistress, quando attivati nelle giovani mosche, hanno iniziato a funzionare secondo un ritmo circadiano, cioè nello stesso modo in cui funzionavano nelle vecchie mosche. E se in Drosophila il gene dell'orologio, che è considerato il principale "orologiaio" e da cui dipende l'attività ritmica di altri geni, è stato spento, allora nei giovani insetti i geni antistress hanno smesso di funzionare secondo il ciclo giornaliero.
Dai risultati ottenuti derivano alcune importanti conclusioni. In primo luogo, come abbiamo già detto, non si può sostenere che l'orologio biologico semplicemente si rompa con l'età: il fatto che alcuni geni alla fine smettano di essere "attivi" nel ritmo quotidiano significa che altri prendono il loro posto nell'orologio biologico. In secondo luogo, come si è scoperto, alcuni geni antistress funzionano in modalità ritmica, indipendentemente dall'età del loro proprietario. In gioventù, il corpo è in grado di far fronte allo stesso stress ossidativo senza ulteriore sforzo ed è necessario attivare i geni corrispondenti solo in casi estremi, ma se ciò accade, funzioneranno di nuovo "a tempo debito".
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