光线,昼夜节律影响了广泛的生理行为功能

昼夜节律遗传基础的新研究—与日常曝光相关的生物反应—发现真菌中几分钟的曝光直接影响其生物功能的巨大范围,从再现到着色和DNA修复。

在此之前,五个“DNA binding sites”众所周知,在这种真菌中,负责通过曝光的基因活化。通过先进“high throughput”DNA测序,研究人员发现,光线实际上不仅影响了几个但超过300个结合位点,最终控制了真菌神经孢子的10,000个基因中的2,500个。

由美国和德国四所大学完成的研究首次揭示了如何通过这种真菌中的光直接激活特定的代谢途径,这长期以来一直是理解光线和昼夜节律的模型。在动物和人类中。

“你有一个因素,曝光,开始,”俄勒冈州立大学的生物化学和生物物理学助理教授Michael Freitag表示。“在短短几分钟内,这轮到了影响从孢子发育到压力反应,色素沉着,碳代谢,细胞周期,氮调控,DNA修复等功能的遗传机制。”

这项新的研究表明,曝光会影响24“转录因素”该功能作为母遗传调节剂,其又激活了几十个其他基因,该基因可控制这种真菌在生理学中的一切。例如,如果真菌在黑暗中生长,那将是白色的—但只需两分钟的曝光,它会转变橙色并永久地保持这种方式,其基因用于被激活的色素沉着。

虽然所涉及的所有基因都是相同的,但许多基因在人类中表现了类似的功能,弗雷塔格说,并且光暴露对人类代谢的影响可能更类似于与这种真菌不同。

研究人员继续了解有关与光明和天然节奏有关的生物和代谢功能的现象范围的更多信息。科学家们发现,这些节奏中的中断可以具有重要的身体和健康效果。

这种真菌, 神经孢子已经研究了几十年的遗传研究,以及其他模型系统,如果蝇,实验室啮齿动物和其他模型。它首先被确定为一个“red bread mold”在19世纪,由着名的法国微生物学家路易斯火山研究,仍然对昼夜节律和基因调节研究仍然特别有用。

该研究发表在 真核细胞是一位专业期刊,在国家卫生研究院,国家科学基金会和美国癌症学会支持的工作中。该研究的合作者来自奥卢,加州大学/伯克利大学,加州大学/滨江,以及德克萨斯州德克萨斯州德克萨斯州的德国钟楼的实验室&M University的大学和Michael Brunner inUniversitã¤tHeidelberg。

“光信号通路和昼夜节奏是密不可分的,对大多数生物中的行为有深刻的影响,”研究人员在他们的研究中写道。“我们的调查结果提供了在下游监管途径中的关键昼夜活动激活因子和效果之间的联系。”



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