עייפים? אולי המיקרו רנ"א שלכם פגום
לבני אדם, כמו גם לבעלי חיים אחרים, יש מנגנון גנטי המאפשר להם לשמור על מחזורים של שינה וערות לאורך פרק זמן של 24 שעות. כעת, חושפים מדענים מהאוניברסיטה העברית את האופן שבו מולקולת המיקרו-רנ"א מפקחת על התהליך הזה
לבני אדם ולבעלי חיים אחרים שעון ביולוגי הקובע מקצבים יומיים של 24 שעות. המקצבים נוצרים על ידי שעון פנימי המווסת את רוב התהליכים הפיזיולוגיים, כדוגמת מחזורי שינה-ערות ורעב-שובע. למרות שהראיות לקיומם של מקצבים אלה ברורות ונחקרות מעל ל-150 שנה, רק לאחרונה התחילו מדענים לחשוף את המנגנון שמייצר את אותם מקצבים. רוב התגליות בתחום מבוססות על המנגנון ששולט על השעון הביולוגי בזבוב הפירות שהוא כמעט זהה למנגנון שבבני אדם.
מבין שלל הביטויים של השעון הביולוגי, מחזור השינה-ערות הוא זה שאופיין בצורה הטובה ביותר. מחזור השינה-ערות פועל הודות לשעון המצוי בתאי עצב מיוחדים במוח. תאים אלה יכולים למדוד זמן בצורה מדויקת מאוד באמצעות מנגנון של "לולאת משוב" הקיים בגוף. לולאת המשוב היא מנגנון שבו שני חלבונים בשם "שעון" (Clock) ו-"מחזור" (Cycle) מעוררים את הביטוי של שלושה גנים אחרים בשם "תקופה" (Period), "חסר-זמן" (Timeless) ו-"תפוז מכני" (ClockworkOrange).
כאשר גנים אלה מופעלים, החלבונים שמקודדים בהם מצטברים וכתוצאה מכך מעכבים את פעילותם של "שעון" ו-"מחזור" ומביאים למעשה לעיכוב הייצור שלהם עצמם. כל מחזור של הפעלה ועיכוב לוקח בדיוק 24 שעות. מנגנון זה מבוקר בצורה קפדנית מה שמאפשר לו להיות כה מדיוק.
המחקר מגלה כי למולקולות מיקרו-רנ"א תפקיד מרכזי ביכולת של השעון הפנימי של האדם למדוד באופן מדויק 24 שעות בכל יממה והן הכרחיות כדי לשמור על המקצבים היומיים. המולקולות התגלו רק לאחרונה והוכח שהן משתתפות במגוון תהליכים בבעלי חיים. על ידי שימוש בטכניקות חדישות שרובן פותחו במסגרת המחקר, הראו ד"ר קדנר ותלמיד המחקר וייסביין שמיקרו-רנ"א בשם bantam מזהה ומבקר את התרגום של החלבון "שעון".
"המחקר הנוכחי הוא אחד מהראשונים שמראים תפקיד ברור של בקרה של מיקרו-רנ"א במוח בכלל ובהתנהגות בפרט" אומר ד"ר קדנר. "פיתוח תרופה לטיפול במיקרו-רנ"א לשיפור תפקוד השעון הביולוגי יתאפשר במידה שתוצאות מחקר עתידי יצביעו על תפקוד דומה בבני אדם".
