PER3

يشفر جين PER3 بروتينًا يُسمى بروتين الساعة البيولوجية المتماثل 3 في البشر. ^{[ 5 ]} يُعد PER3 نظيرًا لجيني PER1 و PER2 . وهو جينٌ مرتبطٌ باضطراب طور النوم المتأخر لدى البشر. ^{[ 6 ]}

تم استنساخ جين Per3 بشكل مستقل من قبل مجموعتين بحثيتين ( كلية الطب بجامعة كوبي وكلية الطب بجامعة هارفارد )، ونشرتا اكتشافهما في يونيو 1998. ^{[ 7 ] [ 8 ]} تم اكتشاف جين Per3 في الثدييات من خلال البحث عن تسلسلات cDNA متماثلة لجين Per2. يتراوح تشابه تسلسل الأحماض الأمينية لبروتين PERIOD3 في الفأر (mPER3) بين 37% و56% مع بروتيني PER الآخرين. ^{[ 8 ] [ 7 ]}

ينتمي هذا الجين إلى عائلة جينات Period. ويُعبَّر عنه بنمط إيقاعي يومي في النواة فوق التصالبية (SCN)، وهي المنظم الرئيسي للإيقاع اليومي في دماغ الثدييات. تشفر الجينات في هذه العائلة مكونات الإيقاعات اليومية للنشاط الحركي ، والتمثيل الغذائي، والسلوك. يستمر التعبير اليومي في النواة فوق التصالبية في الظلام الدامس، ويؤدي أي تغيير في دورة الضوء/الظلام إلى تغيير متناسب في التعبير الجيني في النواة فوق التصالبية. ^{[ 9 ]} يُعدّ كل من PER1 وPER2 ضروريين لضبط الوقت الجزيئي والاستجابة للضوء في الساعة البيولوجية الرئيسية في النواة فوق التصالبية، ولكن لا تتوفر بيانات كافية حول الوظيفة المحددة لـ PER3. وقد وُجد أن PER3 مهم لضبط الوقت الداخلي في أنسجة معينة، وتؤدي هذه التغيرات النسيجية المحددة في الفترات الداخلية إلى اختلال داخلي في محاذاة الساعات البيولوجية في فئران Per3 مزدوجة الحذف (-/-). ^{[ 10 ]} قد يكون لـ PER3 تأثير استقرار على PER1 وPER2، وقد يقل هذا التأثير الاستقراري في حالة تعدد الأشكال PER3-P415A/H417R. ^{[ 11 ]}

تتذبذب مستويات الحمض النووي الريبوزي (RNA ) لجين mPer3 وفقًا لإيقاع الساعة البيولوجية في كل من النواة فوق التصالبية (SCN) والعينين، بالإضافة إلى الأنسجة الطرفية، بما في ذلك الكبد والعضلات الهيكلية والخصيتين . ^{[ 8 ]} على عكس جيني Per1 وPer2، اللذين يُحفز إنتاج الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) الخاص بهما استجابةً للضوء، فإن الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) الخاص بجين Per3 في النواة فوق التصالبية (SCN) لا يستجيب للضوء. يشير هذا إلى أن تنظيم جين Per3 قد يختلف عن تنظيم جيني Per1 وPer2. ^{[ 8 ]}

يحتوي بروتين mPER3 على نطاق PAS ، مشابه لنطاقي mPER1 وmPER2. ومن المرجح أن يرتبط mPER3 ببروتينات أخرى باستخدام هذا النطاق. ^{[ 8 ]} ومع ذلك، فبينما ثبتت أهمية PER1/2 في حلقة التغذية الراجعة للنسخ والترجمة المشاركة في الساعة البيولوجية داخل الخلايا ، لم يُكشف بعد بشكل كامل عن تأثير PER3 في هذه الحلقة، نظرًا لأن mPER3 لا يبدو أنه يؤدي وظيفة مماثلة لـ mPER1 وmPER2. ^{[ 12 ]} بل قد لا يكون mPER3 عضوًا في حلقة الساعة البيولوجية الأساسية على الإطلاق. ^{[ 12 ]}

على الرغم من أن جين Per3 هو نظير لجيني PER1 وPER2، إلا أن الدراسات التي أُجريت على الحيوانات تُظهر عمومًا أنه لا يُساهم بشكلٍ كبير في الإيقاعات اليومية. فالحيوانات التي تفتقر إلى جين Per3 (Per3-/-) وظيفيًا لا تُعاني إلا من تغيرات طفيفة في فترة التشغيل الحر ، ^{[ 12 ]} ولا تستجيب بشكلٍ مختلفٍ بشكلٍ ملحوظٍ لنبضات الضوء. ^{[ 13 ]} أما الحيوانات التي تفتقر إلى جيني Per1 وPer2 (Per1-/- وPer2-/-) فتُعاني من تغيرٍ كبيرٍ في فترة التشغيل الحر؛ ومع ذلك، فإن تعطيل جين Per3 بالإضافة إلى Per1 أو Per2 لا يُؤثر بشكلٍ كبيرٍ على الإيقاعات الحرة. ^{[ 12 ]} علاوةً على ذلك، فإن الفئران التي تفتقر إلى جيني Per1 وPer2 (Per1-/- وPer2-/-) تُعاني من اضطرابٍ كاملٍ في الإيقاعات، مما يُشير إلى أن هذين الجينين لهما أهميةٌ أكبر بكثيرٍ للساعة البيولوجية من جين Per3. ^{[ 12 ]}

تُظهر الفئران المُعدّلة جينيًا بحذف جين Per3 انخفاضًا طفيفًا في فترة النشاط الحركي (بمقدار 0.5 ساعة ^{[ 13 ]} )، كما أنها أقل حساسية للضوء، إذ تتكيف ببطء أكبر مع تغيرات دورة الضوء والظلام. قد يكون لجين PER3 دور في كبح النشاط السلوكي استجابةً للضوء، مع العلم أن التعبير عن mPer3 ليس ضروريًا للإيقاعات اليومية. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

يُعدّ تعدد الأشكال "الطولي" في جين PER3، ضمن تسلسل التكرار 54 زوجًا قاعديًا في الإكسون 18 (رقم الوصول في GenBank: AB047686)، تعددًا بنيويًا ناتجًا عن إدخال أو حذف 18 حمضًا أمينيًا في منطقة تُشفّر نطاق فسفرة مُحتمل. وقد رُبط هذا التعدد بتفضيل نمط نهاري ومتلازمة تأخر طور النوم . يرتبط الأليل الأطول بنمط "الصباحية" ، بينما يرتبط الأليل الأقصر بنمط "المساءية". كما يرتبط الأليل الأقصر بمتلازمة تأخر طور النوم. ^{[ 6 ]} وقد ثبت أيضًا أن تعدد الأشكال الطولي يُثبّط تكوين الأنسجة الدهنية، إذ أظهرت الفئران المُعدّلة وراثيًا بحذف جين Per3 زيادة في الأنسجة الدهنية وانخفاضًا في الأنسجة العضلية مقارنةً بالفئران البرية. بالإضافة إلى ذلك، ثبت أن وجود تعدد الأشكال الطولي مرتبط بمرضى السكري من النوع الثاني مقارنةً بالأفراد الأصحاء. ^{[ 16 ]} تم ربط تعدد الأشكال الجينية PER3-P415A/H417R بمتلازمة طور النوم المتقدم العائلي لدى البشر، وكذلك بالاضطراب العاطفي الموسمي ، على الرغم من أنه عند إدخاله إلى الفئران، يتسبب تعدد الأشكال الجينية في تأخر طور النوم. ^{[ 11 ]}

• PER3+بروتين،+بشري في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب

تتضمن هذه المقالة نصًا من المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، وهو متاح للعموم .