Учёные обнаружили самые древние биологические часы

Необычные биологические часы, отсчитывающие 24-часовые интервалы, выявили в эритроцитах и клетках водорослей британские учёные. Получается, что суточные ритмы присутствуют даже там, где нет ДНК и активных генов.

Биоритмы регулируют суточную и сезонную активность организмов. Они управляют гормональным фоном и циклами сна-бодрствования людей, миграцией птиц и насекомых, ростом растений (иллюстрация Cambridge University).

Первую часть исследования, результаты которого опубликованы в статье в Nature, провели биологи из Кембриджа (University of Cambridge). Они выделили красные клетки крови, сохранили их в темноте и при температуре человеческого тела.

В течение нескольких дней учёные измеряли уровень биохимических маркеров – белков пероксиредоксинов. Оказалось, что их производство проходит 24-часовой цикл.

Отметим, что у эритроцитов, в отличие от большинства клеток организма, нет ядра и как следствие ДНК. То есть прежние представления исследователей о биологических часах организмов были не совсем верными. Между тем, упомянутые выше белки присутствуют практически во всех известных науке организмах.

«Представьте, что мы не могли бы в течение дня ни разу взглянуть на циферблат. Так и клеткам сложно было бы выполнять свои функции в отсутствие внутренних часов», – говорит один из авторов исследования, доктор Акхилеш Рэдди (Akhilesh Reddy) (фото Cambridge University).

Биологи решили продолжить работу. Подключив к исследованию учёных из университета Эдинбурга (University of Edinburgh) и Океанологической обсерватории Баньюльса (Observatoire Oc?anologique) они проверили «поведение» пероксиредоксинов в организме морских водорослей. Открытие удивило многих: оказалось, что и у них присутствует схожий пероксиродоксиновый 24-часовой цикл. Причём часики «тикали» даже в темноте (в отсутствие света геном водорослей инактивируется).

Ранее считалось, что циркадные ритмы регулируются генами, то есть существуют там, где есть активная ДНК. Теперь же выясняется, что в организмах имеются и другие «часы», существующие на протяжении миллиардов лет.