اكتشف العلماء الجين المسؤول عن بدء الساعة البيولوجية كل يوم

تخضع جميع العمليات التي تحدث في جسم الإنسان تقريبًا للساعة البيولوجية، بما في ذلك تغيير دورات النوم والاستيقاظ.

اكتشف علماء من معهد سالك (الولايات المتحدة الأمريكية) جينًا مسؤولًا عن بدء الساعة البيولوجية يوميًا. سيساعد هذا الاكتشاف وفك رموز عمل هذا الجين في تفسير الآليات الجينية للأرق والشيخوخة والأمراض المزمنة كالسرطان والسكري، مما سيساعد في تطوير أدوية جديدة فعالة لعلاج هذه الأمراض.

يقول ساتشيداناندا باندا، قائد المشروع: "أجسامنا عبارة عن مجموعة من الساعات البيولوجية. كنا نعرف أساسًا الآلية التي تُنبه أجسامنا للتوقف عن العمل ليلًا، لكننا لم نكن نعرف ما الذي يدفعنا للاستيقاظ صباحًا. والآن، وبعد أن اكتشفنا هذا السبب، يُمكننا دراسة كيفية تآكل ساعاتنا البيولوجية مع تقدمنا في السن وإصابتنا بأمراض مزمنة".

في دراسة نشرت في مجلة ساينس، وصف العلماء كيف يعمل بروتين JARID1a، المشفر بواسطة جين KDM5A، كمفتاح تشغيل/إيقاف لإيقاعات الساعة البيولوجية في أجسامنا.

يُكمل اكتشاف هذا الجين الحلقة المفقودة في الآلية الجزيئية التي تتحكم في دورة النوم والاستيقاظ اليومية. كان العلماء يعلمون أن الدور المحوري في الساعة البيولوجية يلعبه بروتين PER (PER)، الذي تزداد كميته في كل خلية وتنخفض كل 24 ساعة. والأسباب الرئيسية لزيادة مستوى بروتين PER هي جينات CLOCK وBMAL1. فعندما يصل بروتين PER إلى ذروته في نهاية اليوم، يُثبط نشاط جينات CLOCK وBMAL1، مما يُقلل من مستواه.

يؤدي انخفاض مستوى بروتين PER إلى انخفاض ضغط الدم، وانخفاض معدل ضربات القلب، وتباطؤ العمليات العقلية. ولكن، حتى الآن، ظل السبب الدقيق وراء تغلب بروتيني CLOCK وBMAL1 على تباطؤ الجسم الليلي كل صباح مجهولًا.

أثبت العلماء أن بروتين JARID1a الذي اكتشفوه يُعيد تنشيط بروتيني CLOCK وBMAL1 كل صباح. وقد تأكد ذلك من خلال تجربة استخدم فيها الباحثون فئرانًا معدلة وراثيًا تفتقر إلى الجين المُشفِّر لـ JARID1a. ونتيجةً لذلك، لم يرتفع مستوى بروتين PER إلى مستواه الأولي. فقدت الحيوانات إحساسها بالوقت، إذ لم تعرف متى تنام ومتى تستيقظ. وبدأت الإيقاعات اليومية تعمل عندما أُعطيت الحيوانات أدوية تُحاكي عمل JARID1a.

ويختتم باندا قائلاً: "الآن بعد أن عرفنا ما الذي ينشط إيقاعنا اليومي، أصبح لدينا اتجاه جديد في دراسة اضطرابات الإيقاع اليومي، وتطوير أدوية جديدة ضد الأرق والسكري والمتلازمات الأيضية".

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]