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인생은 24시간 일정으로 구성되어 있습니다. 이 규칙적인 리듬의 중심에는 거의 모든 장기, 조직 및 세포 유형에 존재하는 시계인 24시간 주기 시계가 있습니다. 시계가 잘못되면 수면 장애 또는 다양한 질병이 발생할 수 있습니다.

PNAS에 발표된 최근 Northwestern University 연구는 이 시계가 일일 주기와 어떻게 연결되어 있는지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 신경생물학자 팀은 일상적인 행동 리듬에 중요한 Tango10이라는 새로운 유전자를 확인했습니다. 이 유전자는 핵심 24시간 주기 시계("기어")가 시계("손")의 세포 출력을 제어하여 매일의 수면-각성 주기를 제어하는 ​​분자 경로에 관여합니다.

연구는 초파리 Drosophila melanogaster를 사용하여 수행되었지만 그 발견은 인간에게 시사하는 바가 있습니다. 이 경로가 어떻게 작동하는지에 대한 지식은 수면 문제를 돕는 치료법으로 이어질 수 있으며 우울증, 신경 퇴행성 질환 및 대사 질환과 같은 시계 관련 인간 질병에 대한 정보를 제공할 수 있습니다.

연구를 주도한 생체 리듬 전문가인 라비 알라다(Ravi Allada) 박사는 "과학자들은 시계의 '기어'에 대해서는 많이 알고 있지만 동작이 생성되는 '손'이나 둘 사이의 연결에 대해서는 그다지 많이 알고 있지 않다"고 말했다.

"우리는 동물에게 깨어날 시간을 알려주는 매일의 '각성 신호'의 분자적 토대를 더 잘 이해하고 싶었습니다."라고 그는 말했습니다. "이 연구에서 우리는 수면-각성 주기를 제어하는 ​​심박조율기 뉴런에 초점을 맞추고 유전자 스크리닝을 사용하여 뉴런을 조절하는 유전자를 식별했습니다."

Allada는 신경과학 분야의 Edgar C. Stuntz 석좌교수이자 Weinberg College of Arts and Sciences의 신경생물학과장입니다. Allada는 또한 Northwestern's Center for Sleep and Circadian Biology의 부소장이자 병리학 교수입니다.

Allada의 연구실에서 수행된 파리 실험 외에도 Northwestern 팀은 계산 모델링 실험을 수행한 New Jersey Institute of Technology의 Casey Diekman 박사 및 Matthew Moyeat와 협력했습니다.

북서부 연구자들은 일주기 시계의 작동과 파리의 행동에 중요할 수 있다고 생각하는 여러 유전자를 선별했습니다. 이 과정을 통해 Tango10이라는 유전자를 발견했다. 그들이 이 유전자를 기절시켰을 때, 파리는 정상적인 24시간 행동 리듬을 잃었습니다. 특정 칼륨 전류가 감소하여 뉴런이 과민하게 반응하여 규칙적인 리듬이 손실될 수 있습니다.

파리의 정상적인 조건에서 Tango10 단백질의 수준은 일주기 시간에 따라 오르락내리락하며, 이는 뉴런의 활동을 조절하여 동물의 수면-각성 주기와 행동을 유도할 수 있습니다. Tango10 유전자가 없는 파리에서는 이러한 일상적인 리듬이 방해를 받습니다.
Source : www.news-medical.net