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研究人员确定适应季节变化的基因

2018-12-29 09:31:48 • 来源：

多伦多大学的研究人员已经确定了一种基因，可以决定身体是否适应不断变化的季节。该基因是一种名为miR-132/212的微RNA，是大脑中央计时系统中的一种机制的一部分，称为生理钟，位于视交叉上核。此基因以前也涉及包括抑郁在内的情绪障碍。“不仅生物钟在24小时昼夜循环中控制生物体的行为和生理过程，它还控制机制，使身体适应与不同季节相关的可变日长度，”Lucia Mendoza-Viveros说，是密西沙加大学生物学副教授Hai-Ying Mary Cheng实验室的博士生。“直到现在，这种机制还没有得到很好的理解。”

研究人员确定适应季节变化的基因

调查结果显示在2017年4月的Cell Reports上。Mendoza-Viveros及其同事发现的miR-132/212基因是一种微RNA。它不像大多数基因那样产生蛋白质。相反，它控制其他蛋白质的表达，帮助运行身体的中央计时系统。

研究人员通过研究没有miR-132/212基因的小鼠来研究他们的结论。他们观察到这些基因被删除所谓的敲除小鼠 - 最容易适应冬季光周期，提供8小时的日光和16小时的黑暗。

接下来，研究人员转向蛋白质组学 - 对有机体蛋白质组成的理解 - 来确定miR-132/212如何影响大脑中心时钟中不同蛋白质的水平。与渥太华大学Daniel Figeys教授的实验室合作进行的蛋白质组学研究显示，缺乏miR-132/212的小鼠在控制中心时钟内神经元结构的蛋白质表达方面存在缺陷。

当研究人员进一步观察时，他们发现具有miR-132/212基因的小鼠与不具有miR-132/212基因的小鼠之间的神经元结构确实不同。这些结构差异影响了敲除小鼠对季节周期变化的适当反应能力。

为了证实他们的发现，研究人员将缺乏miR-132/212基因的小鼠与对季节变化反应非常敏感的仓鼠进行了比较。他们怀疑仓鼠在冬季冬眠并且在那个时期生殖活跃并且经历代谢变化，将经历神经元结构的变化并且显示出类似于敲除小鼠中的基因表达水平。

“这种比较告诉我们，我们在正确的轨道上 - 这个基因有助于塑造中央计时系统所在大脑部分的结构，”Mendoza-Viveros说。“这有助于身体分辨季节之间的差异。”

“当人们研究昼夜节律时，他们通常会查看一天中的时间，但是同一部分大脑中的系统会记录一年中的时间。通过操纵条件，您可以尝试将身体的时间表与外部环境保持一致“。程说。“既然我们知道miR-132/212会影响大脑适应季节的能力，那么鉴于它之前与抑郁症有关，它的异常表现是否与季节性情感障碍有关，这将是非常有趣的。”

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