![]() |
Исследователи из Токийского университета на примере плодовых мушек выяснили, как регулируется суточный режим питания. Они обнаружили, что ген quasimodo, или qsm, помогает синхронизировать питание с циклами свет/темнота, но не в постоянной темноте. Вместо этого гены clock (clk) и cycle (cyc) поддерживают циклы приема пищи/завтрака, а другие «часы» в нервных клетках помогают синхронизировать их с днями. Расшифровка молекулярного механизма, лежащего в основе циклов приема пищи, помогает нам понять поведение животных, в том числе и наше собственное. Многие представители животного мира едят примерно в одно и то же время каждый день. Это обусловлено необходимостью адаптироваться к условиям окружающей среды, в том числе к количеству света, температуре, наличию пищи, вероятности появления хищников, — все это жизненно важно для выживания. Это также важно для эффективного пищеварения и обмена веществ, а значит, и для нашего общего самочувствия. Но как столь разнообразные организмы определяют время приема пищи? Важным фактором является циркадный ритм — примерно суточный физиологический цикл, общий для самых разных организмов — животных, растений, бактерий и водорослей. Он служит «мастер-часами», регулирующими ритмичное поведение. Однако у животных существует множество других механизмов отсчета времени, так называемых „периферических часов“, каждый из которых имеет свои собственные биохимические пути. Они могут сбрасываться под воздействием внешних факторов, таких как кормление. Но каким именно образом эти часы управляют пищевым поведением животных, пока не ясно. Теперь группа специалистов под руководством доцента Канаэ Андо (Kanae Ando) из Токийского столичного университета решила эту проблему с помощью плодовых мушек — модельного организма, отражающего многие особенности более сложных животных, включая человека. Они использовали метод, известный как CAFE assay, когда мух кормят через микрокапилляр, чтобы точно измерить количество съеденного отдельными мухами в разное время. Прежде всего, они изучили, как мухи синхронизируют свои пищевые привычки со светом. Предыдущие работы, посвященные изучению питания мух в цикле свет/темнота, уже показали, что мухи больше питаются днем, даже если были введены мутации в основные гены циркадных часов — период (per) и безвременье (tim). Вместо этого группа исследователей обратила внимание на ген quasimodo (qsm), кодирующий светочувствительный белок, который контролирует срабатывание нейронов часов. Вырубив qsm, они обнаружили, что у мух значительно нарушается режим дневного питания. Впервые мы знаем, что qsm влияет на синхронизацию питания с ритмом, опосредованным светом. Этого не наблюдалось у мух, питающихся в постоянной темноте. У мух с мутациями в основных генах циркадных часов суточный режим питания был сильно нарушен. Из четырех генов — периода (per), времени (tim), цикла (cyc) и часов (clk) — потеря cyc и clk была гораздо более серьезной. Фактически было установлено, что clk/cyc необходимы для создания бимодальных режимов питания, т.е. периодов приема пищи и голодания, особенно в тканях, участвующих в метаболизме. Но как эти циклы совпадают с сутками? Вместо метаболических тканей доминирующую роль играли гены молекулярных часов в нервных клетках. Открытие, сделанное группой исследователей, позволяет впервые понять, как различные часы в разных частях организма регулируют циклы питания/завтрака, а также как они согласуются с суточными ритмами. Понимание механизмов, лежащих в основе привычек питания, открывает новые возможности для изучения поведения животных, а также для поиска новых методов лечения расстройств пищевого поведения. 28.10.2023 |
Биосфера
![]() | |
Science: Чем сообразительнее синица, тем больше она проживет | |
Западные исследователи считают, что для&n... |
![]() | |
Nature Plants: Термогенез растений сыграл решающую роль в эволюции опыления | |
Исследование показало, что термогенез у&n... |
![]() | |
Nature Microbiology: Выяснилось, как бактерии живут в клеточных ядрах мидий | |
Многие животные тесно связаны с бактериям... |
![]() | |
Journal of Vertebrate Paleontology: Доказана способность птерозавров летать | |
Среди новых находок ученых — птероз... |
![]() | |
Science: Пищевой краситель временно сделал живую мышь прозрачной | |
Учёные во главе с Цзыхао Оу сде... |
![]() | |
Nature Communications: Разработана надежная система классификации термитов | |
У термитов плохая репутация, особенно после то... |
![]() | |
MIT: Химики объяснили, почему коллаген динозавров мог храниться миллионы лет | |
Учёные обнаружили коллаген в окаменелостя... |
![]() | |
Communications Biology: На Пиренейском полуострове нашли новый вид динозавра | |
В журнале Communications Biology было опублико... |
![]() | |
Nature Comm: Среда обитания для фотосинтезирующих организмов может быть больше | |
Фотосинтез может происходить даже при низ... |
![]() | |
Впервые в мире получены высококачественные кошачьи iPSC без генетического следа | |
Кошек часто изображают в милых мемах, но&... |
![]() | |
PNAS: Донимающие самок самцы могут стать причиной угасания популяций птиц хихи | |
Учёные из Шеффилдского университета, Лонд... |
![]() | |
PNAS Nexus: Математики смоделировали загадочный сбой в совместном поведении | |
Дарвина удивляло сотрудничество в природе... |
![]() | |
PNAS: Бактерии из полости рта размножаются с помощью редкой формы деления клеток | |
Во рту человека существует экосистема, со... |
![]() | |
Frontiers in Marine Science: Крупные акулы могут охотиться друг на друга | |
Исследователи из США выяснили, что&n... |
![]() | |
PNAS: На эволюцию окраски крыльев бабочек влияет «темная генетическая материя» | |
Исследователи выяснили, как у бабоче... |
![]() | |
PLOS Patogens: Туберкулез, как и наземные формы жизни, вышел из воды | |
Учёные из Института Доэрти обнаружили в&n... |
![]() | |
Science Advances: Бактерии не только помнят, но и передают воспоминания потомкам | |
Бактерии способны запоминать краткосрочные изм... |
![]() | |
Термиты Neocapritermes taracua в конце жизни жертвуют собой ради блага колонии | |
Исследователи из Института органической х... |
![]() | |
Найдена тропа, по которой динозавры бродили до разделения Африки и Южной Америки | |
Международная группа исследователей под р... |
![]() | |
PLoS ONE: Жизнь после смерти есть, если смерь поддельная | |
Учёные из Бристольского университета выяс... |
![]() | |
Science Advances: Дождевая вода помогла сформировать первые стенки протоклеток | |
Один из главных вопросов о происхожд... |
![]() | |
Мозг древнего родственника крокодилов реконструировали в СПбГУ | |
Учёные из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Студенты Тимирязевки помогут преодолеть дефицит экстрактов для БАДов и продуктов | |
В 2024 году студенты Тимирязевской академии вн... |
![]() | |
Journal of Applied Ecology: Цветочные полосы полезны для здоровья пчел | |
Органическое земледелие и цветочные полос... |
![]() | |
Current Biology: Как жуки-древоточцы завоевали мир | |
Согласно новому исследованию Австралийского на... |
![]() | |
Grass Research: Бермудская трава оказалась перспективной для генных изменений | |
Исследователи изучили, как растёт бермуда... |
![]() | |
QRB: Эффект победителя и проигравшего влияет на социальный ранг у животных | |
Исследования показали, что у многих ... |
![]() | |
Protein Science: Новый фоторецептор гарантирует цветное зрение бактерий | |
Учёные из Токийского столичного университ... |
![]() | |
Nature Microbiology: Ученые придумали, как отсрочить банановый апокалипсис | |
Бананы, которые мы едим на завтрак, ... |
![]() | |
ZJLS: Открытие тайны додо и солитера с Родригеса поможет спасти вымирающих птиц | |
Исследователи хотят развеять мифы о додо&... |