Uyku Saati Vücuttaki RNA’ları Etkiliyor

Uyku Saati Vücuttaki RNA’ları Etkiliyor

Dünya’nın itibarlı bilim dergilerinden Proceedings of the National Academy of Science’da (PNAS) yayınlanan bir araştırmaya uyku saati ile RNA’larımızın birbirleriyle doğrudan bağlantılı olduğunu gösteriyor. Jetlag veya vardiyalı işlerle beraber gelen uyku saati değişiklikleri sirkadyen ritmimiz içerisindeki RNA kodlayan gen sayısında büyük ölçüde düşüşe neden olabiliyor.

Sirkadyen Ritmi Nedir?

Vücudumuzun binlerce yıl içinde çevresel etkenlere karşı geliştirdiği adaptasyonlar sonucunda vücudun işlevlerini en üst düzey performansa çıkarmak için uyguladığı biyolojik saate sirkadyen ritmi denir. Gece uykunuzun gelmesinin nedeni retinaya çarpan güneş ışığı olmadığından üst kiyazmatik çekirdeğin melatonin hormonu üretmesi ve vücut ısısının düşmesidir. Güneş ışığı ile birlikte uyanmamız ise yine retinaya çarpan ışık sonucu vücut ısısı yükselir ve belli bir saatten sonra melatonin hormonunun üretiminin durmasıdır. Tabi bunlar sirkadyen ritmini düzenleyen çok sayıda faktörden birkaçıdır.

İngiltere’de Surrey Üniversitesi bilim insanlarının yaptığı çalışmada katılımcılar 28 saatlik bir uyku – uyanıklık döngüsüne tabi tutuldular. Elde edilen bulgularda katılımcıların eskiden etkin olan birçok geninin artık etkin olmadığı gözlendi. Uyku saati değişiklikleri ile genlerin transkripsiyon döngülerinde de anormallikler meydana gelmişti.

Uyku Saati Değiştiğinde Biyolojik Saatin Düzeni Bozuluyor

22 kişinin katıldığı araştırmada katılımcılar üç gün boyunca 4’er saatlik ertelemelerle son günün uykusu sabah saatlerine denk gelecek şekilde uyudular. Örneğin, ilk gün gece 11’de uyudularsa ikinci gün sabah 3’te üçüncü gün 7’de uyudular. Düzenli aralıklarla alınan kan örnekleri ve mikrodizi yöntemiyle yapılan RNA analizleri uyku düzeninin RNA’ların üretilme zamanlarının düzenlenmesinde büyük rolü olduğunu ortaya çıkardı.

Gen ekspresyonlarının bazıları tamamen bozulurken, bazılarının ise etkinleşme zamanı değişiyor. Sirkadyen ritminin değişmesiyle artık bu ritimde olmayan genler ekspres olma zamanlarını değiştirerek RNA üretmeye devam ettiler. Bazı genlerin ise hem eski ritimde hem de yeni ritimde etkin olduğu gözlendi. Hem gece hem gündüz etkin olan genler sirkadyen ritminin değişmesinden etkilenmemiş gözüküyor.

Uyku Saati Hipotalamusta Düzenleniyor

Uyku düzeninin değişmesi üst kiyazmatik çekirdeğin işlevini yerine getirmesinde herhangi bir sorun teşkil etmediği de elde edilen bulgular arasında. Katılımcıların 24 saatlik melatonin hormon seviyeleri üst kiyazmatik çekirdeğin görevini tam olarak yerine getirdiğini ve zamanı hesaplamada herhangi bir yanlış yapmadığını gösteriyor. Bu sonuçlara göre sirkadyen ritminin bozulması beynin bazı bölgelerini etkilerken bazı bölgelerini etkilemiyor.

Hangi genlerin ritmik ekspresyonlarını kaybettiği incelendiğinde araştırmacılar ribosomal proteinlerin, RNA polimerazı gibi çok sayıda önemli moleküllerin üretilmesinden sorumlu genlerin 24 saatlik döngülerini kaybettiklerini buldular.  Sirkadyen ritminin etkileri genetiğin ötesinde epigenetik sonuçlar da doğuruyor. Kromatin modifikasyonlarından sorumlu asetilaz ve metilaz genlerinin 24 saatlik döngülerinde de bazı hasarlar meydana geldiği görüldü.

Uyku Düzenimizin Evrimsel Bir Geçmişi Var

Sirkadyen ritmindeki değişikliklerin nasıl böyle büyük değişikliklere sebep olduğu henüz tam olarak bilinmiyor. Ancak şu bir gerçek ki evrimin uyku gelişimini özel bir zamanlamayla yapması tesadüfî bir şey değil. Evrimin bize verdiği şeye karşı dikkatli olmalıyız aksi takdirde vücudumuzdaki diğer sistemleri bozabiliriz.

Hazırlayan: Çağlayan Taybaş

Kaynaklar
  1. http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/38916/title/Daytime-Sleep-Alters-Human-Transcriptome/
  2. Circadian Rythms, Methods and Protocols, Ezio Rosato, 2007
  3. N. Archer et al. “Mistimed sleep disrupts circadian regulation of the human transcriptome,PNAS, 2014

Çağlayan Taybaş

Özgeçmişimle ilgili çok geri dönüş aldığım için burayı daha samimi havada yazıyorum. (İnsanlar burayı okuyormuş) Türkiye'nin tarım şehirlerinden Karacabey/Bursa'da dünyaya geldim. İlköğretim ve liseyi orada okudum. Bir ara Bursa Erkek Lisesi maceram da var. Üniversitede İzmir Yüksek Teknoloji, Moleküler Biyoloji ve Genetik bölümünü kazandım. Hayatımdaki en kritik viraj sanırım buydu. Şu an Roche'a bağlı olarak Koç Üniversitesi ve Cerrahpaşa hastanelerinde klinik araştırma koordinatörüyüm. Ayrıca İstanbul Üniversitesi'nde ekonomi (açık öğretim) okuyorum. Lisans hayatım boyunca İYTE, Sabancı Üniversitesi ve Dresden Teknoloji Enstitüsü'nün seçkin laboratuvarlarında çok değerli hocalarla çalıştım. Katıldığım kongrelerde 6 poster sunumu, 1 sözlü sunum yapıp ve lisansın son yılında "Gündelik Hayata Sinirbilimsel Yaklaşımlar" adlı kitabımı yayınladım. Sadece PCR, SDS-Page bilmenin pek faydası olmayacağını erken farkettiğimden kendimi farklı alanlarda geliştirdim. Programlama konusunda özel ders aldım, staj yaptım. Bilim yazarlığına giriştim. Photoshop, web tasarımı öğrendim. 2.5 sene ney eğitimi aldım. Okulda satranç kulübüne üye oldum. Piyon düz gider/çapraz yer ile başladık, çok yol katettik. Satranç hayata bakışımı değiştirdi. Almanca, Japonca öğrenmeye çalıştım. Almancayı hâlâ öğrenmeye çalışıyorum. Hepsi çok işime yaradı. Mezun olduktan sonra askere gitmeden önce sinirbilim.org'u kurdum. Şu an iş hayatım çok yoğun olduğu için eskisi gibi yazamıyorum. Yine iyi idare ettiğimizi düşünüyorum. Bana herhangi bir soru sormak isteyen varsa c.taybas@gmail.com'a mail atabilirler.