От бактерий к вам биологические реакции, которые поддерживают наши ритмы

Каждую секунду каждого дня в клетках нашего тела происходят бесчисленные биохимические реакции. Организация этой сложной системы является результатом миллиардов лет эволюции, отточившей наши функции с первых исконных организмов, сообщает сайт forumssity.

Одной из таких жизненно важных реакций является «метилирование», когда метильная группа - атом углерода, связанный с тремя атомами водорода, - присоединяется к целевой молекуле. Метилирование участвует в регуляции всего, от ДНК до белков, и оно настолько важно, что его можно найти во всех живых организмах.

В недавней статье, опубликованной в издании « Биология коммуникаций» , команда исследователей во главе с Жаном-Мишелем Фустином и Хитоси Окамура из Высшей школы фармацевтических наук Киотского университета обнаружила тесную связь между метилированием и циркадными ритмами организма: связь, которая существует даже в организмах. которые традиционно не «спят», такие как бактерии.

«Нарушение метилирования может вызвать любое количество патологий, от атеросклероза до рака», - объясняет Фустин. «Ранее мы обнаружили, что ингибирование метилирования у мышей и клеток человека нарушает работу их часов».

Метилирование и циркадный ритм, добавляет он, являются древними механизмами, сохраняющимися во многих организмах от бактерий до людей. «Итак, мы предположили, что связь между ними была древней».

Команда начала с сбора образцов клеток и тканей разных организмов и измерения их биологических ритмов. В среднем все организмы работают в течение 24 часов.

Следующим шагом было выяснить, что происходит, когда метилирование нарушается, и, как и ожидалось, значительные изменения в циркадных часах были обнаружены во всех типах клеток, включая растения и водоросли. Однако цианобактерии - фотосинтезирующие бактерии - казались относительно устойчивыми.

«Путь метилирования у бактерий немного отличается от других организмов. Но когда использовалось альтернативное соединение, ингибирующее другую часть метилирования, циркадные часы там действительно сильно пострадали», - продолжает Фустин.

Применяя полученные результаты, команда взяла ген, который является ключевым в контроле бактериального метилирования, и внедрила его в клетки мыши и человека. Исключительно, бактериальный ген был способен защитить клетки от первого соединения, ингибирующего метилирование, без изменений в циркадных ритмах.

«Мы не только нашли эволюционно сохраненную связь между двумя древними биологическими путями - метаболизмом метила и биологическими часами - но мы также открыли дверь для возможного нового лечения дефицита метилирования», - заключает Окамура.

«Все организмы похожи друг на друга, чем вы думаете, и знания о том, как мы развивались, позволят нам лучше понять себя и мир природы».