Zirkadianer Rhythmus der Genexpression

Etwa 43 Prozent von 19.788 Protein- codierenden Genen der Maus folgen einem tageszeitlichen Rhythmus. Dabei kommt es zweimal am Tag zu einer „Rush-hour“ der Transkription: vor der Morgendämmerung und vor der Abenddämmerung. Unter den zwölf wichtigsten Organen der Genexpression weist die Leber die größte Anzahl der Gene mit zirkadianem Rhythmus auf (3186), während diese Anzahl im zentralen Nervensystem am geringsten ist (z.B. im Hypothalamus nur 642).

Bei den Genprodukten der Maus handelt es sich großenteils um Enzyme, die auch beim Menschen vorkommen und eine Rolle bei der Arzneimittelwirkung oder beim Arzneistoffmetabolismus spielen. Unter den 100 umsatzstärksten Arzneimitteln der USA interagieren immerhin 56 mit Proteinen, die von zirkadian exprimierenden Genen codiert werden. Bei Arzneistoffen mit kurzer Halbwertszeit kann daher der therapeutische Effekt stark vom Zeitpunkt der Applikation abhängen.

Die in Philadelphia, USA, forschenden Autoren dieser Studie beschrieben auch über tausend nicht-codierende RNA-Abschnitte (ncRNA), die mit dem zirkadianen Rhythmus der Genexpression im Zusammenhang stehen. 

Quelle: Zhang R, et al. A circadian gene expression atlas in mammals: Implications for biology and medicine. Proc Natl Acad Sci; Epub 27.10.2014