Циркадный ритм предопределяет активность млекопитающих относительно времени суток. Известно, что некоторые гены включаются лишь один раз на протяжении 24-часового цикла. Ученые из Медицинской школы Пенсильвании обнаружили гены, действующие разово каждые 12 или 8 часов, что указывает на программирование более коротких циклов циркадного ритма.

Анализируя активность гена в печени мышей ежечасно на протяжении 48 часов, они также нашли в 10 раз больше генов, управляемых суточным циклом.

Это открытие поможет определить влияние циркадного ритма на развитие сердечно-сосудистых патологий, нарушений обмена веществ, рака и старения.

Для раскрытия коротких колебаний команда во главе с Джоном Хогенешем выделила РНК в печени мышей. Анализ показал более 3000 генов, участвующих в циркадном ритме, которые составляют всего 4% от общего числа генов в печени. Также 260 генов были выражены на 12-часовом цикле и 63 гена во время 8-часового цикла. Подобную активность ученые проследили в других пяти тканях.

«12-часовые гены предсказали сумерки и рассвет. Они действительно отражаются на организме и состоянии ума. Любой человек, у которого есть маленькие ребенок, знает, что в это время дети плачут», - говорит автор исследования. Изменение в генной экспрессии, которой подготавливает животных к поведенческим и физиологическим переменам, сопровождающим переход от света к темноте.

«У нас также есть данные по 8-часовым ритмам», - говорит автор, их наличие подразумевает биологическую предрасположенность к 8-часовому циклу».

Параллельные эксперименты, использующие образцы РНК из одинаковых клеток, указали только на 24-часовой ритм, говоря о том, что некоторые стимулы передаются по всему организму, а другими управляет непосредственно клетка.

Питание, вероятнее всего, подвержено выражению 12-часовых генных всплесков. Мыши употребляют 20 % калорий из суточного рациона, просыпаясь в сумерках, когда начинает работать ген. Когда ученые сменили время кормежки, один 12-часовой пик исчез, зато проявился другой. «Мы обнаружили автономное циркадное выражение белка на протяжении 24 часов, который не меняется при смене времени кормления», - говорит Хогенеш