Afilieri

  • 1 Endocrinologie, diabet, hipertensiune și nutriție, Centrul pentru diabet, Facultatea de Medicină, Universitatea din Geneva, Geneva, Elveția.
  • 2 Institutul de Genetică și Genomică din Geneva (iGE3), Geneva, Elveția.
  • 3 Diabetes Center, UCSF, San Francisco, CA, SUA.
  • 4 Departamentul de Chirurgie, Centrul de Izolare și Transplant de Celule, Spitalul Universitar din Geneva, Geneva, Elveția.
  • 5 Departamentul de Medicină și Dezvoltare Genetică, Facultatea de Medicină a Universității din Geneva, Geneva, Elveția.
  • 6 Institutul elvețian de bioinformatică, Geneva, Elveția.

Autori

Afilieri

  • 1 Endocrinologie, diabet, hipertensiune și nutriție, Centrul pentru diabet, Facultatea de Medicină, Universitatea din Geneva, Geneva, Elveția.
  • 2 Institutul de Genetică și Genomică din Geneva (iGE3), Geneva, Elveția.
  • 3 Diabetes Center, UCSF, San Francisco, CA, SUA.
  • 4 Departamentul de Chirurgie, Centrul de Izolare și Transplant de Celule, Spitalul Universitar din Geneva, Geneva, Elveția.
  • 5 Departamentul de Medicină și Dezvoltare Genetică, Facultatea de Medicină a Universității din Geneva, Geneva, Elveția.
  • 6 Institutul elvețian de bioinformatică, Geneva, Elveția.

Abstract

Scop: Pentru a determina impactul unui ceas funcțional al insulelor umane asupra secreției de insulină și a transcrierii genelor.

circadian

Metode: S-a obținut o întrerupere eficientă a ceasului circadian în celulele insulelor pancreatice umane, prin eliminarea mică a Ceasului, mediată de ARN, care interferează. Funcția secretorie a insulelor umane a fost evaluată în prezența sau absența unui ceas funcțional circadian prin teste de secreție de insulină stimulate și prin monitorizare continuă non-stop a secreției bazale de insulină. Analiza transcrierii pe scară largă a fost realizată prin secvențierea ARN, urmată de analiza cantitativă RT-PCR a țintelor selectate.

Rezultate: Perturbarea ceasului circadian a dus la o scădere semnificativă a secreției de insulină acută și cronică stimulată de glucoză. Mai mult, secreția bazală de insulină de către celulele insulelor umane sincronizate in vitro a prezentat un model circadian, care a fost perturbat la întreruperea ceasului. Analiza secvențierii ARN a sugerat modificări în 352 niveluri de transcriere după întreruperea ceasului circadian. Dintre aceștia, au fost afectați regulatorii cheie ai căii secreției de insulină (GNAQ, ATP1A1, ATP5G2, KCNJ11) și transcrierile necesare pentru maturarea și eliberarea granulelor (VAMP3, STX6, SLC30A8).

Concluzii: Folosind abordarea noastră experimentală recent dezvoltată pentru întreruperea eficientă a ceasului în celulele insulelor pancreatice umane, arătăm pentru prima dată că este necesar un ceas funcțional cu celule β pentru o secreție de insulină bazală și stimulată. Mai mult, întreruperea ceasului are un impact profund asupra transcriptomului insulei umane, în special asupra genelor implicate în secreția de insulină.

Cuvinte cheie: Secvențierea ARN; bioluminescență circadiană; ceas circadian; insulă pancreatică umană; secreția de insulină.