Опис документа

Протікання більшості біохімічних та фізіологічних процесів в організмі має циркадіальний характер і контролюється системою циркадіального годинника, молекулярними компонентами якого є циркадіальні фактори групи період (Per), криптохроми (Cry), BMal та Clock, а також казеїнкінази-1, що регулюють їх функціональну активність, причому порушення механізмів їх регуляції може спричинювати розлади у функціонуванні сигнальних каскадів у клітинах і приводити до виникнення патологічних процесів. Встановлено, що рівень експресії мРНК BMal1, Clock та Per1 по-різному змінюється в різних тканинах щурів протягом доби. Рівень експресії мРНК Per1 протягом дня збільшується в головному мозку, серці і легенях, досягаючи максимальних значень о 22-й годині, а у сім'яниках -підвищувався о 14-й і знижувався о 22-й годині у порівнянні з шостою годиною ранку. Рівень експресії мРНК BMal1 зменшувався у серці протягом дня, у сім'яниках - о 18-й годині, досягаючи максимальних значень о 22-й годині, а у головному мозку і легенях -знижувався о 18-й і підвищувався о 22-й годині у порівнянні з шостою годиною ранку. В той же час, рівень експресії мРНК Clock збільшувався у головному мозку лише вдень, в легенях знижувався протягом дня і збільшувався о 22-й годині, а у сім'яниках та серці знижувався о 22-й годині у порівнянні з шостою годиною ранку. Результати даної роботи свідчать про наявність тканино-специфічних циклічних змін в рівнях експресії циркадіальних генів Per1, BMal1 та Clock на рівні мРНК, чим і визначається циркадіальний характер регуляції метаболічних процесів у клітинах.

Most of biochemical and physiological processes of an organism proceed in a circadian manner and are controlled by the circadian clock. Circadian factors of period (Per) and cryptochrome (Cry) groups, BMal and Clock as well as casein kinase-1 are molecular components of circadian clock system, which regulates the functional activity of circadian factors. In addition, changes in the mechanisms of their regulation could cause signal cascades in cells to function improperly and could lead to appearance of many pathological processes. It has been shown that expression levels of BMal1, Clock and Per1 mRNA are changed during day in different rat tissues. Thus, the level of Per1 mRNA expression is increased in the brain, heart and lungs from 6:00 during day time with maximal significance at 22:00, but in testes it is increased at 14:00 and decreased at 22:00 as compared to 6:00. The level of Per1 mRNA expression is decreased in the heart from 6:00 during day time and in the testes - from 18:00 with maximal significance at 22:00. However, in the brain and lungs it is decreased at 18:00 but significantly increased at 22:00. At the same time the level of Clock mRNA expression in the brain is increased in day time only, in the lungs - is decreased during the day and increased at 22:00; in the testes and heart is decreased from 6:00 to 22:00.The results of this work convincingly show the existence of tissue specific cyclic changes in the levels of expression of the circadian genes Per1, BMal1 and Clock at mRNA level which determine circadian character of cell metabolism regulation.