Alternate Text

Ook genen volgen een biologische klok

vrijdag 30 maart 2018

Tachtig procent van onze eiwitcoderende genen volgt een dag-nachtritme, ontdekten wetenschappers van het Salk Institute. Dit inzicht kan mogelijk uitkomst bieden bij de behandeling van Crohn, IBD en depressie. Het onderzoek is gepubliceerd in Science.

 

Wetenschappers weten al langer dat onze weefsels een biologische klok hebben, ook wel een circadiaans ritme genoemd. Uit deze uitgebreide studie [1] van het Salk’s Regulatory Biology Laboratory blijkt nu dat het dag-nachtritme eveneens geldt voor de transcriptie van onze genen (het proces van kopiëren van DNA in RNA om het samenstellen van eiwitten te begeleiden).

Het is de eerste keer dat de dagelijkse genenexpressie zo uitgebreid in kaart is gebracht, zegt de hoofdonderzoeker [2]. Het biedt inzicht in hoe verstoring van de biologische klok ziekten kan veroorzaken. Ook kan het helpen om de werkingsmechanismen van zo’n 150 aandoeningen, zoals depressie, Crohn, IBD en hartziekten, te begrijpen en de behandeling ervan te optimaliseren.

 

Ritme van genen verschilt per weefsel

Met behulp van RNA-sequentie volgden de onderzoekers 24 uur lang de genenexpressie in tientallen weefsels van apen. Daarbij werd elke twee uur een meting uitgevoerd. Elk weefsel bleek genen te bevatten die – afhankelijk van het tijdstip – meer of minder tot expressie kwamen.

Per weefsel verschilde het aantal genen dat een ritme volgde: van ongeveer tweehonderd genen in bijvoorbeeld de pijnappelklier en lymfeknopen tot meer dan drieduizend in de prefrontale cortex. Hierbij was opvallend dat de genen die het meest tot expressie kwamen, ook de meeste ritmiek en variatie vertoonden.

Verder bleken bijna 11.000 van de 25.000 genen in het genoom in alle weefsels tot expressie te komen. Deze genen regelen meestal routinematige functies in de cel, zoals de DNA-reparatie en het energiemetabolisme. Hiervan had 96,6 procent in minstens één weefsel een dag-nachtritme.

 

Pieken in ochtend en middag

In de meeste weefsels was er vroeg in de ochtend en laat in de middag een piek in de genexpressie. Later op de avond (rond bedtijd) werden de genen minder actief. Deze timing vond plaats in 82,7 procent van de eiwitcoderende genen, ontdekten de onderzoekers, en dat is veel meer dan ze van tevoren hadden verwacht.

De timing van genen heeft wellicht effect op de effectiviteit van een medicijn of supplement: afhankelijk van het tijdstip van inname heeft de genenexpressie mogelijk een andere invloed op absorptie, metabolisme en uitscheiding ervan.

 

Ouderen en ploegendiensten

Dit onderzoek heeft een soort referentiegenoom opgeleverd: een overzicht dat onderzoekers kan helpen om op te helderen hoe verstoringen in het dag-nachtritme onze genexpressie beïnvloeden, bijvoorbeeld bij werk in ploegendiensten. Daarnaast is het interessant voor ouderenstudies, omdat de biologische klok vaak verstoord raakt als mensen ouder worden.

Meer informatie over ons bioritme leest u in dit artikel van Natura Foundation: Gezondheid reguleren met zeitgebers.

 

Bronnen

[1] Ludovic S. Mure et al. Diurnal transcriptome atlas of a primate across major neural and peripheral tissues, Science (2018). DOI: 10.1126/science.aao0318

[2] https://medicalxpress.com/news/2018-02-genes.html

 

 

 

Bonusan.com/nl maakt gebruik van cookies met als doel de website en onze diensten te verbeteren, Daardoor kunnen we u beter van dienst zijn. Wilt u weten welke cookies wij plaatsen? Lees hier meer informatie.

Internetbureau W3S