Молекулярно-генетичні маркери циркадіанних ритмів за фізіологічних умов (огляд літератури та власні дослідження)
Ключові слова:
мелатонін; циркадіанні ритми; молекулярно-генетичні маркери; c-fosАнотація
В огляді представлені сучасні дані щодо молекулярно-генетичних маркерів циркадіанних ритмів. Охарактеризовано роль мелатоніну в організмі та його участь у синхронізації циркадіанних ритмів. Розглянуто мелатонінові рецептори та генний контроль ефектів гормону. Наведено результати власних досліджень стану гена ранньої функціональної активності c-fos у нейронах провідного пейсмекера циркадіанних ритмів ссавців – супрахіазматичних ядер гіпоталамуса.
Посилання
Anisimov VN. Molekulyarnye i fiziologicheskie mekhanizmy stareniya [Molecular and physiological mechanisms of aging]. St Petersburg: Nauka; 2008. Vol. 1. 418 p. (in Russian).
Anisimov SV, Khavinson VKh, Anisimov VN. Vliyanie melatonina i tetrapeptida na ekspressiyu genov v golovnom mozge myshey [The effect of melatonin and tetrapeptide on gene expression in the brain of mice]. Byulleten' eksperimental'noy biologii i meditsiny. 2004;138:570-6. (in Russian).
Anisimov SV, Bogiler KR, Anisimov VN. Izuchenie vliyaniya melatonina na ekspressiyu genov v serdtse myshey s pomoshch'yu mikrochipovoy tekhnologii [Study of the effect of melatonin on gene expression in the heart of mice using microarray technology]. Doklad RAN. 2002;383:276-81. (in Russian).
Arushanyan EB, Beyer EV. Mesto gippokampa v bioritmologicheskoy organizatsii povedeniya [The place of the hippocampus in the biorhythmic organization of behavior]. Uspekhi fiziologicheskikh nauk. 2001;32(1):79-95. (in Russian).
Voronkov AE, Ivanov AI, Baskin II. Izuchenie mekhanizma svyazyvaniya ligandov melatoninovykh retseptorov cheloveka metodom molekulyarnogo modelirovaniya [The study of the mechanism of binding of ligands of human melatonin receptors by molecular modeling]. Doklad RAN. 2005;403(3)409-13. (in Russian).
Meschyshen IF, Pishak VP, Zamors'kyi II. Melatonin: obmin ta mekhanizm dii [Melatonin: metabolism and mechanism of action]. Bukovyns'kyi medychnyi visnyk. 2001;5(2):3-15. (in Ukrainian).
Pishak VP. Funktsional'nye svyazi epifiza i pochek u pozvonochnykh [Functional relationships of the pineal gland and kidneys in vertebrates] [dissertation abstract]. Kiev; 1985. 33 p. (in Russian).
Pishak VP, Bulyk RYe. Dobovi zminy schil'nosti melatoninovykh retseptoriv 1a u neironakh suprakhiazmatychnykh yader hipotalamusa za umov riznoi funktsional'noi aktyvnosti shyshkopodibnoi zalozy [Daily changes in melatonin receptor density 1a in neurons of the suprachiasmatic nuclei of the hypothalamus under conditions of different functional activity of the pineal gland]. Fiziolohichnyi zhurnal. 2008;54(4):11-5. (in Ukrainian).
Pishak VP, Bulyk RYe. Zalezhnist' morfofunktsional'noho stanu suprakhiazmatychnykh yader hipotalamusa schuriv vid tryvalosti osvitlennia [Dependence of the morphofunctional state of the suprachiasmatic nuclei of the hypothalamus of rats on the duration of illumination]. Neironauky: teoretychni ta klinichni aspekty. 2008;4(1):44-7. (in Ukrainian).
Pishak VP, Bulyk RYe. Mekhanizmy uchasti shyshkopodibnoi zalozy v zabezpechenni tsyrkadiannoi rytmichnosti fiziolohichnykh funktsii [Mechanisms of participation of a pineal gland in maintenance of circadian rhythmicity of physiological functions]. Bukovyns'kyi medychnyi visnyk. 2006;10(4):5-8. (in Ukrainian).
Pishak VP, Bulyk RYe, Vasylenko DA. Stan hena rann'oi funktsional'noi aktyvnosti c-fos u neironakh suprakhiazmatychnykh yader hipotalamusa schuriv v umovakh modyfikatsii fotoperiodu [The state of the gene for early functional activity of c-fos in neurons of the suprachiasmatic nuclei of the hypothalamus of rats under conditions of photoperiod modifications]. Neirofiziolohiia. 2008;40(2):112-9. (in Ukrainian).
Pishak VP, Bulyk RYe.Tsentral'ni mekhanizmy tsyrkadiannykh rytmiv ssavtsiv [Central mechanisms of circadian rhythms of mammals]. Chernivtsi: Meduniversytet; 2009. 320 р. (in Ukrainian).
Pishak VP. Shyshkopodibne tilo: mistse i rol' u khronorytmichnii orhanizatsii fiziolohichnykh funktsii [Cone-shaped body: place and role in the chronorhythmic organization of physiological functions]. Bukovyns'kyi medychnyi visnyk. 2002;6(3-4):4-6. (in Ukrainian).
Pishak VP. Shyshkopodibne tilo i biokhimichni osnovy adaptatsii [Cone-shaped body and biochemical bases of adaptation]. Chernivtsi: Medakademiia; 2003. 152 p. (in Ukrainian).
Smirnov AN. Yadernye retseptory melatonina [Nuclear Melatonin Receptors]. Biokhimiya. 2001;66(1):28-36. (in Russian).
Tkachuk SS. Neiroendokrynni ta biokhimichni mekhanizmy porushen' stres-limituiuchoi ta stres-realizuiuchoi systemy mozku u schuriv z syndromom prenatal'noho stresu [Neuroendocrine and biochemical mechanisms of disorders of the stress-limiting and stress-implementing system of the brain in rats with prenatal stress syndrome] [dissertation abstract]. Kiev: Instytut fiziolohii NAN Ukrainy im. OO Bohomoltsia; 2000. 41 р. (in Ukrainian).
Cini G, Neri B, Pacini A, Cesati V, Sassoli C, Quattrone S, et al. Antiproliferative activity of melatonin by transcriptional inhibition of cyclin D1 expression: a molecular basis for melatonin-induced oncostatic effects. J Pineal Res. 2005;39(1):1-9.
Badoer E, Merolli J. Neurons in the hypothalamic paraventricular nucleus that project to the rostral ventrolateral medulla are activated haemorrhage. Brain Res. 1998;791(1-2):317-20.
Kunieda T, Minamino T, Katsuno T, Tateno K, Nishi J, Miyauchi H, et al. Cellular senescence impairs circadian expression of clock genes in vitro and in vivo. Circ Res. 2006;98(4):532-9.
Miller BH, Mc Dearmon EL, Panda S. Circadian and CLOCK-controlled regulation of the mouse transcriptome and cell proliferation. Proc Natl Acad Sci USA. 2007;104:3342-7.
Wong GKY, O’Neill J. Circadian clocks: Neural and peripheral pacemakers that impact upon the cell division cycle. Mutat Res. 2005;574:76-91.
Toms-Zapico C, Antonio B, Caballero B. Coexpression of MT1 and RORalpha1 melatonin receptors in the Syrian hamster Harderian gland. J Pineal Res. 2005;39(1):21-6.
Kondratov RV, Kondratova AA, Gorbacheva VY. Early aging and age-related pathologies in mice deficient in BMAL1, the core componentof the circadian clock. Genes Dev. 2006;20(14):1868-73.
Ekmekcioglu C. Melatonin receptors in humans: biological role and clinical relevance. Biomed Pharmacother. 2006;60(3):97-108.
Kennaway DJ, Owens JA, Voultsios A. Functional central rhythmicity and light entrainment but not liver and muscle rhythmicity are Clock independent. Am J Physiol. 2006;29(4):1172-80.
Awara WM, ElGohary M, El-Nabi SH. In vivo and in vitro evaluation of the mutagenic potential of carbamazepine: does melatonin have anti-mutagenic activity? Toxicology. 1998;125(1):45-52.
Korf HW, Von Gall C, Stehle J. The circadian system and melatonin: lessons from rats and mice. Chronobiol Int. 2003:20(4):697-710.
Yurtcu E, Guney Y, Ergun MA. Lack of a time-dependent effect of melatonin on radiation-induced apoptosis in cultured rat lymphocytes. Сell Вiol International. 2007;31(10):1144-9.
Leon J, Acuña-Castroviejo D, Sainz RM, Mayo JC, Tan DX, Reiter RJ. Melatonin and mitochondrial function. Life Sci. 2004;75(7):765-90.
Anisimov VN, Gopovich PI, Zabezhinski MA. Melatonin as antioxidant, geroprotector and anticarcinogen. Biochim Biophys Acta. 2006;1757:573-89.
Sugden D, Davidson K, Hough KA, Teh MT. Melatonin, melatonin receptors and melanophores: A moving story. Pigm Cell Res. 2004;17(5):454-60.
Mohanan PV, Yamamoto HA. Preventive effect of melatonin against brain mitochondria DNA damage, lipid peroxidation and seizures induced by kainic acid. Toxicol Lett. 2002;120:99-105.
Pozo D, García-Mauriño S, Guerrero JM, Calvo JR. mRNA expression of nuclear receptor RZR/ RORalpha, melatonin membrane receptor MT, and hydroxindole-O-methyltransferase in different populations of human immune cells. J Pineal Res. 2004;37(1):48-54.
Masana MI, Doolen S, Ersahin C. MT2 melatonin receptors are present and functional in rat caudal artery. J Pharmacol and Exp Ther. 2002;302(3):1295-302.
Partonen T. Shote note: Melatonin-dependent intertillity. Med Hypotheses. 1999;52(3):269-70.
Reppert SM, Weaver DR. Coordination of circadian timing in mammals. Nature. 2002;418:935-41.
Leon-Blanco MM, Guerrero JM, Reiter RJ. RNA expression of human telomerase subunits TR and TERT is differentially affected by melatonin receptor agonists in the MCF-7 tumor cell line. Cancer Lett. 2004;216(1);73-80.
Duncan MJ, Franklin KM, Davis VA, Grossman GH, Knoch ME, Glass JD. Short-term constant light potentiation of largemagnitude circadian phase shifts induced by 8-OHDPAT: effects on serotonin receptors and gene expression in the hamster suprachiasmatic nucleus. Eur J Neurosci. 2005;22(9):2306-14.
Gerdin MJ, Masana MI, Ren D. Short-term exposure to melatonin differentially affects the functional sensitivity and trafficking of the hMT1 and hMT2 melatonin receptors. J Pharmacol and Exp Ther. 2003;304(3):931-9.
Wiechmann AF. Regulation of gene expression by melatonin: a microarray survey of the rat retina. J Pineal Res. 2002;33:178-85.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 В. Пішак, Р. Булик
Ця робота ліцензованаІз Зазначенням Авторства 3.0 Міжнародна.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
