С наступлением жары биологические часы меняют ритм

При повышении температуры наши внутренние биологические часы вынуждены менять ритм , чтобы оставаться синхронизированными с 24-часовым циклом : активность задействованных генов, по сути, меняется с ускорениями и замедлениями, которые повторяются регулярно. Это было обнаружено благодаря физикам в исследовании, опубликованном в журнале PLOS Computational Biology под руководством японского Центра междисциплинарных теоретических и математических наук Riken (iThems).

Этот процесс не только способствует стабильности часов, но и влияет на их синхронизацию с днём и ночью , поскольку они становятся менее чувствительными к внешним воздействиям окружающей среды. Наши биологические часы основаны на молекулах мРНК – типе РНК, который транслирует инструкции, содержащиеся в ДНК, для производства соответствующих белков.

Эти мРНК возникают в результате ритмической активации и деактивации определённых генов , но проблема в том, что большинство химических реакций в организме ускоряются с повышением температуры . По этой причине остаётся загадкой, как организм компенсирует эти изменения в течение года или в течение дня, например, когда мы перемещаемся между жарким уличным воздухом и прохладой кондиционированных помещений.

Исследователи под руководством Гена Куросавы выяснили, что ключ к разгадке кроется в ритме: при повышении температуры уровень мРНК увеличивается быстрее и уменьшается медленнее, при этом общая продолжительность цикла остаётся постоянной . Этот изменённый ритм приводит к тому, что волна становится несимметричной, а искажённой . Более того, когда волна искажается, часы становятся более стабильными , и внешние стимулы, такие как свет и темнота, оказывают на них меньшее влияние . «В будущем, — говорит Куросава, — степень искажения формы волны в генах биологических часов может стать биомаркером , который поможет нам лучше понять нарушения сна , синдром смены часовых поясов и эффекты старения».