生物是存在周期的,,例如人一天存在有24小時周期,,我們稱為晝夜節(jié)奏(circadian rhythm),。晝夜節(jié)奏已經(jīng)研究得比較透徹了,,但是一些短日節(jié)奏(ultradian rhythm)*我們了解得仍是十分有限,。最近,,來自美國鹽湖城猶他大學(xué)的研究人員利用線蟲發(fā)現(xiàn)了一個短日節(jié)奏基因vav-1,它與人類的主要原癌基因十分類似。這項研究結(jié)果發(fā)表在10月7號的Cell上,。
*生物谷注:指短于24小時周期變化的節(jié)奏,。
新發(fā)現(xiàn)的基因?qū)€蟲的三項生理功能有影響:吞咽食物、排便循環(huán)和生殖鞘細胞收縮,,這鐘生理功能都存在不同周期的短日節(jié)奏,。
吞咽食物存在有每隔1到2秒的波狀擴展節(jié)奏以讓線蟲可以進食,如果基因完全突變,,則喪失吞咽節(jié)奏使線蟲無法進食而死亡,。
生殖鞘細胞是一種管狀的光滑肌肉結(jié)構(gòu),它在排卵時每隔7秒收縮一次,,讓卵子排出,。
腸道加壓并釋放排泄物,其周期為45到50秒,。
如果vav-1不完全突變,,則線蟲會出現(xiàn)排亂和排便困難的情況。
VAV-1屬于線蟲Rho/Rac家族鳥嘌呤核苷酸交換因子,,它與哺乳動物主要原癌基因(proto-oncogene)同源,。研究人員發(fā)現(xiàn)Rho/Rac家族GTPases和信號分子IP3是在VAV-1下游起作用的,因此VAV-1對節(jié)奏行為的調(diào)節(jié)很可能是通過動態(tài)對細胞內(nèi)鈣離子富集來來實現(xiàn)的,。
線蟲的vav-1與人類鐘的三個基因具同源性,,這些基因突變會在細胞中造成類似癌癥的改變,但是目前并沒有發(fā)現(xiàn)會繼而在人類中造成癌癥,。對于這個基因目前了解得并不多,,只知道當人體被細菌或起到異物入侵時vav基因可以幫助使細胞鈣離子水平提高,以發(fā)出信號激活其它更多免疫系統(tǒng),。
其它基因或蛋白負責對vav-1的開關(guān)進行調(diào)節(jié),,當這種調(diào)節(jié)被破壞時vav-1被釋放,細胞會失去控制的生長造成癌癥,。因此,,vav-1是細胞發(fā)生癌變級聯(lián)反應(yīng)中的一環(huán),在這個級聯(lián)反應(yīng)中的每一環(huán)都是用以阻止反應(yīng)繼續(xù)下去的潛在藥物靶標,。
Vav-1基因具有節(jié)奏調(diào)節(jié)功能的同時是一個可能造成癌癥的基因,,如果這個原癌基因發(fā)生變化導(dǎo)致線蟲節(jié)奏行為改變,在用藥后使節(jié)奏行為有所改善的藥物也許就是可以抗癌的藥物(生物通記者 謝菲),。