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Circadian rhythm in mRNA expression of the glutathione synthesis geneGclcis controlled by peripheral glial clocks inDrosophila melanogaster
Physiological Entomology ( IF 1.5 ) Pub Date : 2016-08-26 , DOI: 10.1111/phen.12164 Eileen S Chow 1 , Dani M Long 1, 2 , Jadwiga M Giebultowicz 1
Physiological Entomology ( IF 1.5 ) Pub Date : 2016-08-26 , DOI: 10.1111/phen.12164 Eileen S Chow 1 , Dani M Long 1, 2 , Jadwiga M Giebultowicz 1
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Circadian coordination of metabolism, physiology and behaviour is found in all living kingdoms. Clock genes are transcriptional regulators, and their rhythmic activities generate daily rhythms in clock‐controlled genes that result in cellular and organismal rhythms. Insects provide numerous examples of rhythms in behaviour and reproduction, although less is known about control of metabolic processes by circadian clocks in insects. Recent data suggest that several pathways involved in protecting cells from oxidative stress may be modulated by the circadian system, including genes involved in glutathione (GSH) biosynthesis. Specifically, rhythmic expression of the gene encoding the catalytic subunit (Gclc) of the rate‐limiting GSH biosynthetic enzyme is detected in Drosophila melanogaster heads. The present study aims to determine which clocks in the fly multi‐oscillatory circadian system are responsible for Gclc rhythms. Genetic disruption of tissue‐specific clocks in D. melanogaster reveals that transcriptional rhythms in Gclc mRNA levels occur independently of the central pacemaker neurones because these rhythms persist in the heads of behaviourally arrhythmic flies with a disabled central clock but intact peripheral clocks. Disrupting the clock specifically in glial cells abolishes rhythmic expression of Gclc, suggesting that glia play an important role in Gclc transcriptional regulation, which may contribute to maintaining homeostasis in the fly nervous system.
中文翻译:
黑腹果蝇外周神经胶质时钟控制的谷胱甘肽合成基因Gclcis mRNA表达的昼夜节律
新陈代谢、生理和行为的昼夜节律协调存在于所有生物界。时钟基因是转录调节因子,它们的节律活动在时钟控制基因中产生日常节律,从而导致细胞和生物体节律。昆虫提供了许多行为和繁殖节律的例子,尽管对昆虫生物钟对代谢过程的控制知之甚少。最近的数据表明,参与保护细胞免受氧化应激的几种途径可能受到昼夜节律系统的调节,包括参与谷胱甘肽 (GSH) 生物合成的基因。具体而言,在黑腹果蝇头部检测到编码限速 GSH 生物合成酶催化亚基 (Gclc) 的基因的节律表达。本研究旨在确定果蝇多振荡昼夜节律系统中的哪些时钟负责 Gclc 节律。D. melanogaster 中组织特异性时钟的遗传破坏表明 Gclc mRNA 水平的转录节律独立于中央起搏器神经元发生,因为这些节律持续存在于行为心律失常的果蝇头部,中央时钟失灵但外周时钟完好。特别是在神经胶质细胞中破坏时钟会消除 Gclc 的节律性表达,这表明神经胶质在 Gclc 转录调控中起重要作用,这可能有助于维持果蝇神经系统的稳态。melanogaster 揭示 Gclc mRNA 水平的转录节律独立于中枢起搏器神经元发生,因为这些节律持续存在于行为心律失常的果蝇的头部,这些果蝇的中枢时钟失灵但外周时钟完好。特别是在神经胶质细胞中破坏时钟会消除 Gclc 的节律性表达,这表明神经胶质在 Gclc 转录调控中起重要作用,这可能有助于维持果蝇神经系统的稳态。melanogaster 揭示 Gclc mRNA 水平的转录节律独立于中枢起搏器神经元发生,因为这些节律持续存在于行为心律失常的果蝇的头部,这些果蝇的中枢时钟失灵但外周时钟完好。特别是在神经胶质细胞中破坏时钟会消除 Gclc 的节律性表达,这表明神经胶质在 Gclc 转录调控中起重要作用,这可能有助于维持果蝇神经系统的稳态。
更新日期:2016-08-26
中文翻译:
黑腹果蝇外周神经胶质时钟控制的谷胱甘肽合成基因Gclcis mRNA表达的昼夜节律
新陈代谢、生理和行为的昼夜节律协调存在于所有生物界。时钟基因是转录调节因子,它们的节律活动在时钟控制基因中产生日常节律,从而导致细胞和生物体节律。昆虫提供了许多行为和繁殖节律的例子,尽管对昆虫生物钟对代谢过程的控制知之甚少。最近的数据表明,参与保护细胞免受氧化应激的几种途径可能受到昼夜节律系统的调节,包括参与谷胱甘肽 (GSH) 生物合成的基因。具体而言,在黑腹果蝇头部检测到编码限速 GSH 生物合成酶催化亚基 (Gclc) 的基因的节律表达。本研究旨在确定果蝇多振荡昼夜节律系统中的哪些时钟负责 Gclc 节律。D. melanogaster 中组织特异性时钟的遗传破坏表明 Gclc mRNA 水平的转录节律独立于中央起搏器神经元发生,因为这些节律持续存在于行为心律失常的果蝇头部,中央时钟失灵但外周时钟完好。特别是在神经胶质细胞中破坏时钟会消除 Gclc 的节律性表达,这表明神经胶质在 Gclc 转录调控中起重要作用,这可能有助于维持果蝇神经系统的稳态。melanogaster 揭示 Gclc mRNA 水平的转录节律独立于中枢起搏器神经元发生,因为这些节律持续存在于行为心律失常的果蝇的头部,这些果蝇的中枢时钟失灵但外周时钟完好。特别是在神经胶质细胞中破坏时钟会消除 Gclc 的节律性表达,这表明神经胶质在 Gclc 转录调控中起重要作用,这可能有助于维持果蝇神经系统的稳态。melanogaster 揭示 Gclc mRNA 水平的转录节律独立于中枢起搏器神经元发生,因为这些节律持续存在于行为心律失常的果蝇的头部,这些果蝇的中枢时钟失灵但外周时钟完好。特别是在神经胶质细胞中破坏时钟会消除 Gclc 的节律性表达,这表明神经胶质在 Gclc 转录调控中起重要作用,这可能有助于维持果蝇神经系统的稳态。