Краткое содержание:

Два механизма регулируют сезонную физиологию и поведение млекопитающих, в том числе и человека. Это секреция мелатонина в зависимости от продолжительности светового дня и автономная генерация цирканного ритма. В обзоре приведены факты, указывающие на возможность мелатонин-зависимой регуляции экспрессии календарных генов. Возможно, мелатониновая регуляция представляет собой молекулярный механизм отсчета цирканных ритмов.

Агранулярные секреторный клетки pars tubularis (PT) гипофиза представляют собой модельный объект, поскольку экспрессируют большое количество mt1 рецепторов мелатонина, и считаются задействованными в цирканной регуляции секреции пролактина и соответствующих изменениях всего организма.

Исследования сезонности размножения хомяков и овец показали, что цирканная экспрессия календарных генов зависит от долготы светового дня, опосредованной сигналом мелатонина. В РТ сирийских и сибирских хомяков ритмичная экспрессия гена Per1 усиливается на рассвете и ослабевает в условиях короткого дня (КД), причем эффект КД аналогичен введению мелатонина. Дальнейшие исследования показали, что в РТ экспрессируютя много календарных генов (Bmal1, Clock, Per1, Per2, Cry1 и Cry2 и др.), и их экспрессия подчиняется 24х часовому циклу освещенности. Причем этот ритм не совпадает с ритмом супрахиазмального ядра гипоталамуса (SCN, nucleus suprachiasmatisus), центральный водитель околосуточного ритма.

Ген Per1 активируется на рассвете (начало световой фазы), тогда как Cry1 – на закате (выключение освещения). Таким образом, определяемое долготой светового дня соотношение фаз экспрессии Cry и Per, проявляющееся в взаимодействии белков CRY/PER представляет собой потенциальный механизм дешифровки сигнала мелатонина для формирования ответа с окологодичным периодом цикличности.

В данном обзоре сделана попытка выявить другие календарные клетки в пределах ЦНС, которые контролируют периодичность размножения и других сезонных изменений. Вторая задача – изучить, является ли молекулярный механизм поддержания цирканных ритмов – консервативным для млекопитающих.

Реферат основан на обзоре, опубликованном в Journal of Endocrinology в 2003-м году G

A

Lincoln

,

H

Andersson

and

A

Loudon

«Clock genes in calendar cells as the basis of annual timekeeping in mammals – a unifying hypothesis»

.