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

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...

Nature Catalysis: Сделан первый шаг к синтетической фиксации CO2 в живых клетках
Nature Catalysis: Сделан первый шаг к синтетической фиксации CO2 в живых клетках

Синтетическая биология дает возможность создав...

ZooKeys: В Азии ученые открыли новый вид игуаны Calotes wangi
ZooKeys: В Азии ученые открыли новый вид игуаны Calotes wangi

К богатой фауне рептилий Азии присоединилась н...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер

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