과학자들이 생체 시계를 조절하는 단백질을 발견했습니다.

QUASIMODO라는 단백질은 체내 생물학적 시계에 현재 시간을 알려줍니다.

모든 생명체에는 생화학, 생리학, 그리고 행동을 하루 중 시간과 조화시키는 생체 시계가 내장되어 있다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 이 시계가 어떻게든 일광 시간과 동기화되어야 한다는 것, 즉 시각 수용체가 감지하는 정보에 의존해야 한다는 것은 직관적으로 분명합니다. 런던 대학교 퀸 메리 칼리지의 과학자들은 우리 몸의 생체 시계에 바깥이 낮인지 깊은 밤인지 알려주는 단백질을 발견했습니다.

랄프 스타니에프스키 교수와 그의 연구팀은 수년간 생체 리듬 조절 시스템을 연구했습니다. 초파리를 연구의 모델로 삼았습니다. 이전에 과학자들은 생체 시계 시스템에 속하는 뉴런에만 작용하는 특수 광수용체 단백질인 크립토크롬을 발견했습니다. 크립토크롬 수용체의 기능을 분석한 결과, 저자들은 우리 몸의 생체 시계가 실시간과 어떻게 다른지 확인하는 또 다른 메커니즘이 있을 것이라는 결론에 도달했습니다. 이러한 연구 결과, 콰지모도(QUASIMODO, QSM)라는 단백질이 발견되었습니다.

이 단백질의 합성은 빛에 반응하여 유의미하게 증가하는 것으로 나타났습니다. 콰지모도는 일주기 시스템의 또 다른 단백질인 타임리스(TIMELESS, TIM)와의 음성 피드백과 관련이 있는 것으로 나타났습니다. 첫 번째 단백질의 함량이 증가하면 두 번째 단백질의 농도는 감소했습니다.

Current Biology 저널에 발표된 이 보고서는 TIMELESS 단백질의 진동이 하루 중 시간을 반영한다는 것을 보여줍니다. 이 단백질은 초파리에게 언제 잠을 자야 할지, 또는 반대로 "활동적인 생활 방식을 이끌어야 할" 시간을 알려줍니다. 그러나 TIMELESS 자체의 스위치는 빛에 반응하는 콰지모도(QUASIMODO)로, 따라서 "시간 기준"이 됩니다. 곤충의 뇌는 이 콰지모도의 도움을 받아 낮과 밤을 구분합니다.

일반 초파리는 지속적인 조명 하에서 "일주기 부정맥"에 빠지는 반면, 콰시모도(QUASIMODO)는 활동을 유지했습니다. QSM 유전자가 비활성화된 초파리는 TIMELESS 단백질 합성과 그에 따른 행동에서 주기성을 보였습니다. 연구진에 따르면, 크립토크롬과 콰시모도가 관여하는 이러한 이중 일주기 리듬 조절 시스템은 곤충뿐만 아니라 인간에게도 존재할 수 있습니다. 만약 그렇다면, 시간대를 이동할 때 새로운 일주기 리듬에 적응하도록 돕는 것은 콰시모도입니다.

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