生物钟对光周期反应的转录性可塑性:一项对雄性黑激素合格小鼠的研究

科学领域:

• 时间生物学 时间生物学
• 神经科学是一个神经科学.
• 分子生物学分子生物学

背景情况:

• 季节性日长是影响哺乳动物生理和行为的关键环境提示.
• 下丘脑中的上神核 (SCN) 充当中央昼夜时钟,将身体节律引入光周期.
• SCN可塑性允许适应不同的光周期,但其潜在的分子机制在很大程度上仍未知.

研究的目的:

• 确定新型基因和分子机制,负责哺乳动物SCN的光周期可塑性.
• 研究不同光周期 (长与短) 如何改变SCN内的基因表达和节律性质.

主要方法:

• 在长 (16:8光:黑暗) 和短 (8:16光:黑暗) 光周期中维持的小鼠的SCN组织上进行了RNA测序.
• 分析的重点是识别SCN内的差异表达和节律调节的基因.

主要成果:

• 与短光周期相比,长光周期导致节律基因较少,基因表达节律的时间更先进.
• 观察到与时钟相关的基因 (例如,无时代) 和参与光反应,神经信号传递 (Prokr2,Cck),GABA,离子通道和血清素的基因发生了显著变化.
• 对SCN光响应基因 (Dusp4,Rasd1,Gem) 的融合调节和对神经基因 (Prokr2,Cck) 的调节被确定为光周期可塑性的关键参与者.

结论:

• Dusp4,Rasd1和Gem的转录调节,以及Gem的相调节,代表了SCN光响应可塑性的引人注目的机制.
• Prokr2和Cck的调制可能支持光周期性携带期间SCN神经网络的重新配置.
• 该SCN光响应和神经信号基因组对于理解光周期可塑性的新机制至关重要.