uman existence is basically circadi

uman existence is basically circadian. Most of us wake in the morning, sleep in the evening, and eat in between. Body temperature, metabolism, and hormone levels all fluctuate throughout the day, and it is increasingly clear that disruption of those cycles can lead to metabolic disease.


Related Articles

--------------------------------------------------------------------------------

Circadian rhythm sleep disorder
Gene
Circadian rhythm
BRCA2
Human genome
BRCA1


Underlying these circadian rhythms is a molecular clock built of DNA-binding proteins called transcription factors. These proteins control the oscillation of circadian genes, serving as the wheels and springs of the clock itself. Yet not all circadian cycles peak at the same time -- some peak in the morning and others in the evening. The question, is, how does a single clock keep time in multiple phases at once? Now, thanks to new findings from researchers at the Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania, we know.

In the current issue of the journal Cell, Mitchell Lazar, MD PhD, the Sylvan Eisman Professor of Medicine and director of the Institute for Diabetes, Obesity, and Metabolism and his team report the results of a genome-wide survey of circadian genes and genetic regulatory elements called enhancers. These are key parts of the "dark matter" of the genome; rather than encoding proteins, they control the expression of genes.

Led by postdoctoral researchers Bin Fang, Logan Everett and Jennifer Jager, Lazar's team took advantage of new tools based on high-density DNA sequencing to measure the activity of enhancers throughout the day in the livers of mice. They found that many enhancers, like circadian genes themselves, have a daily oscillation that is in phase with nearby genes -- both the enhancer and gene activity peak at the same time each day. The enhancer activities, in turn, are governed by distinct proteins called transcription factors. Grouping the enhancers into eight three-hour phases based on when they peak, the group asked which factors are capable of binding to the enhancers in each set. Remarkably, the team found that enhancers that are in the same phase tend to bind the same transcription factors.

For instance, a well-known circadian component called CLOCK binds enhancers that are most active during one particular three-hour period. Another protein called Rev-erb binds 12 hours later. Loss of any one of those factors dysregulates a subset of oscillating genes while leaving genes tuned to other circadian phases unaffected. "Different transcription factors control different phases," Lazar concludes. "That explains how one clock leads to at least eight different subclocks."

Importantly, genes that oscillate with the same phase tend to have related functions, which are distinct from the metabolic pathways controlled at other times. Genes involved in insulin signaling peak at a different time than genes that control sugar metabolism, for instance. Lazar suggests it might be possible to tweak pharmaceutical regimens to make them more efficient, by delivering drugs only when the pathways they impact are actually active -- a strategy that could minimize unintended side effects, he says. "As a proof of concept for a new principle of drug treatment for metabolic disorders," he says, "this is a real step in that direction."

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มี uman circadian โดยทั่วไปได้ ส่วนมากของเราตื่นเช้า นอนตอนเย็น และกินระหว่าง ร่างกายอุณหภูมิ เผาผลาญ และฮอร์โมนระดับทั้งหมดผันผวนตลอดทั้งวัน และเป็นที่ชัดเจนมากขึ้นว่า ทรัพยวงจรเหล่านั้นสามารถนำไปสู่โรคเผาผลาญบทความที่เกี่ยวข้อง--------------------------------------------------------------------------------โรคนอนหลับจังหวะ CircadianGeneจังหวะ CircadianBRCA2กลุ่ม HumanBRCA1ต้นแบบ circadian เหล่านี้จะสร้างโปรตีนดีเอ็นเอรวม transcription ปัจจัยที่เรียกว่านาฬิกาโมเลกุล โปรตีนเหล่านี้ควบคุมการสั่นของยีน circadian การบริการล้อและสปริงของนาฬิกาตัวเอง ยังไม่สูงรอบ circadian ในเวลาเดียวกัน - บางช่วงในตอนเช้าและอื่น ๆ อีกในตอนเย็น คำถาม คือ วิธีไม่ตอกบัตรเดียวให้เวลาหลายระยะในเวลาเดียวกัน ตอนนี้ ด้วยการค้นพบใหม่จากนักวิจัยในโรงเรียนแพทย์ของอรีที่มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย เรารู้กันในปัญหาปัจจุบันของสมุดรายวันเซลล์ ปริญญาเอก Mitchell Lazar, MD ศาสตราจารย์ Eisman Sylvan แพทยศาสตร์และผู้อำนวยการสถาบันโรคเบาหวาน โรค อ้วน และเผาผลาญ และทีมของเขารายงานผลลัพธ์ของแบบสำรวจทั้งจีโนม circadian ยีนและองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่เรียกว่าเพิ่ม เหล่านี้เป็นส่วนสำคัญของ "สสารมืด" ของกลุ่ม แทนที่จะเข้ารหัสโปรตีน พวกเขาควบคุมค่าของยีนนำ โดยนักวิจัยช่องฝาง เอโล และเจนนิเฟอร์ Jager ทีมงานของ Lazar เอาประโยชน์จากเครื่องมือใหม่ที่ใช้ในลำดับดีเอ็นเอเนื้อมีความหนาในการวัดการเพิ่มตลอดทั้งวันใน livers ของหนู พวกเขาพบว่า เพิ่มมาก เช่นยีน circadian ตัวเอง มีการสั่นทุกวันที่อยู่ในระยะที่มียีนใกล้เคียง - เพิ่มและยีนกิจกรรมช่วงเวลาเดียวกันแต่ละวัน เพิ่มกิจกรรม จะ จะถูกจัดการ โดยโปรตีนแตกต่างกันที่เรียกว่าปัจจัย transcription จัดที่เพิ่มเป็นระยะ 3 ชั่วโมงแปดเมื่อจะ peak กลุ่มถามปัจจัยที่มีความสามารถในการผูกให้เพิ่มในแต่ละชุด อย่างยิ่ง ทีมพบว่า เพิ่มที่อยู่ในเฟสเดียวกันมักจะ ผูกปัจจัย transcription เดียวตัวอย่าง ส่วนประกอบ circadian รู้จักเรียกว่านาฬิกา binds เพิ่มที่มีอยู่มากที่สุดในช่วงระยะเวลา 3 ชั่วโมงเฉพาะหนึ่ง โปรตีนอื่นที่เรียกว่า erb เรฟ binds 12 ชั่วโมงต่อมา สูญเสียอย่างใดอย่างหนึ่ง dysregulates ปัจจัยเหล่านั้นย่อยของขายีนยีนขณะปรับให้ระยะ circadian อื่น ๆ ผลกระทบ "ปัจจัยอื่น transcription ควบคุมระยะต่าง ๆ Lazar สรุป "ที่อธิบายวิธีหนึ่งนาฬิกาให้ subclocks แปดน้อยแตกต่างกัน"สำคัญ ยีนที่ oscillate มีเฟสเดียวกันมักจะ มีที่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชัน ซึ่งจะแตกต่างจากมนต์เผาผลาญควบคุมครั้ง ยีนที่เกี่ยวข้องในสัญญาณสูงสุดที่แตกต่างกันมากกว่ายีนอินซูลินเผาผลาญที่ควบคุมน้ำตาล เช่น Lazar แนะนำมันอาจบิด regimens ยาเพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยการส่งมอบยาเสพติดเฉพาะหลักที่มีผลกระทบเมื่อใช้งานจริง - กลยุทธ์ที่สามารถลดด้านตั้งใจผล เขากล่าวว่า "ตามหลักฐานของแนวคิดในหลักการใหม่ของยารักษาโรคเผาผลาญ เขากล่าวว่า "นี้เป็นขั้นตอนในทิศทางที่แท้จริง"

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การดำรงอยู่ของมนุษย์เราเป็น circadian พื้น ส่วนมากของเราในตอนเช้าตื่นนอนในตอนเย็นและรับประทานอาหารในระหว่าง อุณหภูมิของร่างกาย, การเผาผลาญและระดับฮอร์โมนทั้งหมดมีความผันผวนตลอดทั้งวันและมันก็เป็นที่ชัดเจนมากขึ้นว่าการหยุดชะงักของวงจรเหล่านั้นสามารถนำไปสู่โรคเมตาบอลิ. บทความที่เกี่ยวข้อง------------------ -------------------------------------------------- ------------ CircadianการนอนหลับผิดปกติของจังหวะGene CircadianจังหวะBRCA2 HumanจีโนมBRCA1 อ้างอิงจังหวะ circadian เหล่านี้เป็นนาฬิกาโมเลกุลของโปรตีนที่สร้างดีเอ็นเอผูกพันที่เรียกว่าปัจจัยการถอดความ โปรตีนเหล่านี้จะควบคุมความผันผวนของยีนที่เป็นกลางทำหน้าที่เป็นล้อและสปริงของนาฬิกาตัวเอง ยังไม่ได้รอบ circadian ทุกจุดสูงสุดในเวลาเดียวกัน - ยอดเขาบางในตอนเช้าและคนอื่น ๆ ในตอนเย็น คำถามคือวิธีการที่ไม่นาฬิกาเดียวให้เวลาในขั้นตอนหลายครั้ง? ตอนนี้ต้องขอบคุณการค้นพบใหม่จากนักวิจัยที่โรงเรียน Perelman แพทย์ที่ University of Pennsylvania, เรารู้ว่า. ในปัญหาปัจจุบันของวารสารเซลล์มิตเชลล์เกลลาซาร์, PhD MD, ร่มรื่น Eisman ศาสตราจารย์แพทย์และผู้อำนวยการสถาบันเพื่อการ โรคเบาหวานโรคอ้วนและการเผาผลาญอาหารและทีมงานของเขารายงานผลการสำรวจจีโนมทั้งของยีนที่เป็นกลางและองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่เรียกว่ากฎระเบียบเพิ่ม เหล่านี้เป็นส่วนสำคัญของ "สสารมืด" ของจีโนม; มากกว่าการเข้ารหัสโปรตีนพวกเขาควบคุมการแสดงออกของยีน. นำโดยนักวิจัยหลังปริญญาเอก Bin ฝางโลแกน Everett และเจนนิเฟอร์ Jager ทีมเกลลาซาร์เอาประโยชน์จากเครื่องมือใหม่บนพื้นฐานของความหนาแน่นสูงลำดับดีเอ็นเอที่จะวัดการทำงานของการเพิ่มตลอดทั้งวันใน ตับของหนู พวกเขาพบว่าเพิ่มมากเช่นยีน circadian ตัวเองมีความผันผวนในชีวิตประจำวันที่อยู่ในขั้นตอนที่มียีนที่ใกล้เคียง - ทั้งเพิ่มและยอดกิจกรรมของยีนในเวลาเดียวกันในแต่ละวัน กิจกรรมเพิ่มในที่สุดก็ถูกควบคุมโดยโปรตีนที่แตกต่างกันเรียกว่าถอดความปัจจัย การจัดกลุ่มเพิ่มเป็นแปดขั้นตอนสามชั่วโมงขึ้นอยู่กับเมื่อพวกเขายอดกลุ่มถามปัจจัยที่มีความสามารถในการเชื่อมโยงไปเพิ่มในแต่ละชุด ยวดทีมงานพบว่าการเพิ่มที่อยู่ในขั้นตอนเดียวกันมีแนวโน้มที่จะผูกถอดความปัจจัยเดียวกัน. ยกตัวอย่างเช่นองค์ประกอบ circadian ที่รู้จักกันดีที่เรียกว่านาฬิกาผูกเพิ่มที่มีการใช้งานมากที่สุดในช่วงหนึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาสามชั่วโมง โปรตีนที่เรียกว่า Rev-erbผูก 12 ชั่วโมงต่อมา การสูญเสียของคนใดคนหนึ่งของปัจจัยที่ dysregulates ย่อยของยีนสั่นในขณะที่ออกยีนปรับขั้นตอนอื่น ๆ ที่ได้รับผลกระทบเป็นกลาง "ถอดความปัจจัยที่แตกต่างกันในการควบคุมขั้นตอนแตกต่างกัน" เกลลาซาร์สรุป "ที่อธิบายวิธีการหนึ่งที่จะนำไปสู่นาฬิกาอย่างน้อยแปด subclocks ที่แตกต่างกัน." ที่สำคัญยีนที่สั่นด้วยขั้นตอนเดียวกันมักจะมีฟังก์ชั่นที่เกี่ยวข้องซึ่งมีความแตกต่างจากการเผาผลาญเซลล์ควบคุมในเวลาอื่น ๆ ยีนที่เกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณสูงสุดอินซูลินในเวลาที่แตกต่างจากยีนที่ควบคุมการเผาผลาญน้ำตาลเช่น เกลลาซาร์แสดงให้เห็นว่ามันอาจจะเป็นไปได้ที่จะปรับแต่งสูตรยาจะทำให้พวกเขามีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยการส่งมอบยาเสพติดก็ต่อเมื่อทางเดินที่พวกเขาส่งผลกระทบมีการใช้งานจริง - กลยุทธ์ที่สามารถลดผลข้างเคียงที่ไม่ได้ตั้งใจเขากล่าวว่า "ในฐานะที่เป็นหลักฐานการแนวคิดสำหรับหลักการใหม่ของการรักษายาเสพติดสำหรับความผิดปกติการเผาผลาญ" เขากล่าวว่า "นี้เป็นขั้นตอนที่แท้จริงในทิศทางที่."

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การดำรงอยู่ uman เป็นพื้นที่เป็นกลาง . ส่วนใหญ่เราตื่นมาในตอนเช้า นอนในตอนเย็น และกินระหว่าง อุณหภูมิของร่างกาย และระดับฮอร์โมนที่ผันผวนตลอดทั้งวัน และมีความชัดเจนยิ่งขึ้นว่า การหยุดชะงักของรอบนั้นสามารถนำไปสู่โรคเกี่ยวกับการเผาผลาญอาหาร .






-------------------------------------------------------------------------------- บทความที่เกี่ยวข้องจังหวะรอบวันนอนไม่หลับ

ยีนความเมื่อยล้า

 BRCA2 จีโนมมนุษย์
 BRCA1


ถึงจังหวะรอบวันเหล่านี้คือโมเลกุลของโปรตีนที่เรียกว่านาฬิกาสร้างดีเอ็นเอมัดถอดความปัจจัย โปรตีนเหล่านี้ควบคุมการแกว่งของยีนที่เป็นกลางให้ล้อและสปริงของนาฬิกาเองยังไม่รอบทั้งหมดที่เป็นกลางสูงสุดในเวลาเดียวกัน -- สูงสุดในตอนเช้า และคนอื่น ๆในตอนเย็น คำถามคือ ทำไมนาฬิกาเวลาในขั้นตอนเดียวให้หลายที่ ตอนนี้ , ขอบคุณข้อมูลใหม่จากนักวิจัยที่เพเรลมานโรงเรียนแพทย์ที่มหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย เรารู้

ในปัญหาปัจจุบันของวารสาร Cell , มิทเชลล์ ลาซาร์ , MD , ปริญญาเอก ,ที่ร่มรื่น eisman ศาสตราจารย์ด้านการแพทย์และผู้อำนวยการของสถาบันโรคเบาหวาน โรคอ้วน และเมแทบอลิซึม และรายงานทีมของเขา ผลของการสำรวจของ genome-wide เป็นกลางและองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่เรียกว่ายีนกฎระเบียบ enhancers . เหล่านี้เป็นส่วนสําคัญของ " สสารมืด " ของพันธุกรรม มากกว่าการเข้ารหัสโปรตีนที่ควบคุมการแสดงออกของยีน .

นำโดยนักวิจัยปริญญาเอกบินฝาง โลแกน เอเวอร์เรต และเจนนิเฟอร์ เจเกอร์ ทีมลาซาร์ก็เอาประโยชน์จากเครื่องมือใหม่บนพื้นฐานของความหนาแน่นสูงลำดับดีเอ็นเอเพื่อวัดกิจกรรมของ enhancers ตลอดทั้งวันในตับของหนู พวกเขาพบว่า ยีนที่เป็นกลางหลายเพิ่ม เหมือนตัวเองมีทุกวัน คาบ นั่นคือระยะที่ใกล้เคียงกับยีน -- ทั้งยอดและเพิ่มกิจกรรมของยีนในเวลาเดียวกันในแต่ละวัน การเพิ่มกิจกรรมในการเปิดควบคุมโดยโปรตีนที่แตกต่างกันเรียกว่าปัจจัย transcription จัดกลุ่มเพิ่มเป็นแปดชั่วโมงที่สามขั้นตอนตามเมื่อพวกเขาสูงสุด กลุ่มถามซึ่งปัจจัยที่สามารถผูกกับเพิ่มในแต่ละชุดอย่างไรก็ดี ทีมงานพบว่า เพิ่มที่ในขั้นตอนเดียวกันมักจะผูกถอดความปัจจัยเดียวกัน

สำหรับอินสแตนซ์ ที่รู้จักกันดี เรียกว่าเป็นกลางส่วนประกอบนาฬิกาผูก enhancers ที่ใช้งานมากที่สุดในช่วงหนึ่งโดยเฉพาะสามชั่วโมงระยะเวลา โปรตีนที่เรียกว่า บาทหลวง เอิร์บผูกอีก 12 ชั่วโมงต่อมาการสูญเสียใด ๆ หนึ่งของปัจจัยเหล่านี้ dysregulates ส่วนย่อยของยีนยีนสั่นในขณะที่ออกจากช่องอื่น ๆที่เป็นกลางและผลกระทบ” การควบคุมปัจจัยการถอดความระยะที่แตกต่างกันที่แตกต่างกัน " ลาซาร์ได้” นั่นอธิบายว่าทำไมหนึ่งนาฬิกานําไปอย่างน้อยแปด subclocks แตกต่าง "

คือ ยีนที่แกว่งไปมากับเฟสเดียวกันมักจะมีฟังก์ชันซึ่งแตกต่างจากเส้นทางการเผาผลาญควบคุมในเวลาอื่น ๆ ยีนที่เกี่ยวข้องกับอินซูลินส่งสัญญาณสูงสุดในเวลาที่แตกต่างจากยีนที่ควบคุมการเผาผลาญน้ำตาล เป็นต้น เลเซอร์ชี้อาจเป็นไปได้เพื่อปรับแต่งทางเภสัชกรรม เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยส่งยาเฉพาะเมื่อเส้นทางที่พวกเขาผลกระทบจริงใช้งาน -- กลยุทธ์ที่สามารถลดผลข้างเคียงที่ไม่ตั้งใจ , เขากล่าวว่า . เป็นหลักฐานของแนวคิดหลักใหม่ของยาสำหรับการรักษา metabolic disorders , " เขากล่าวว่า " นี่คือขั้นตอนในทิศทางที่ "
.