Аппетит дрозофил и ген quasimodo помогут лечить расстройства пищевого поведения

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


Подписаться в Telegram



Биосфера

Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки

Бурые медведи, добывающие пищу на полуост...

Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак
Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак

Крошечный корень растения толщиной не бол...

Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый
Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый

Козы могут отличить счастливого человека от&nb...

Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса
Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса

Всем живым существам необходим сон. Когда люди...

Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом
Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом

Новое исследование, проведенное под руков...

Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции
Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции

Исследование, проведенное под руководство...

Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом
Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом

Возможно, вы знаете дрожжи как орган...

Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini
Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini

Международному научному коллективу, состоящему...

Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению
Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению

Яйцо действительно появилось первым. Откладыва...

Nature Microbiology: Ученые раскрыли тайну хищных бактерий
Nature Microbiology: Ученые раскрыли тайну хищных бактерий

Как природные антимикробные хищные бактерии сп...

Carbohydrate Polymers: Культурная ламинария теперь может быть не хуже дикороса
Carbohydrate Polymers: Культурная ламинария теперь может быть не хуже дикороса

Норвегия экспортирует продукцию, полученную из...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники
Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
British Journal of Anaesthesia: Ученые выявили ошибку в работе пульсоксиметров
British Journal of Anaesthesia: Ученые выявили ошибку в работе пульсоксиметров
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
PNAS Nexus: Хоть горшком назовите, только учитывайте культурные различия
PNAS Nexus: Хоть горшком назовите, только учитывайте культурные различия
Nature Comm: Ошибка Пифагора вынуждает пересмотреть принципы создания музыки
Nature Comm: Ошибка Пифагора вынуждает пересмотреть принципы создания музыки
Открыт антивозрастной эффект витамина D и рецептора в средней кишке дрозофилы
Открыт антивозрастной эффект витамина D и рецептора в средней кишке дрозофилы
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса