<p>隨著我們的身心不斷適應(yīng)最近的時間變化，社會上仍在爭論是否將夏令時作為永久固定裝置、取消夏令時或繼續(xù)目前的半年一次時鐘調(diào)整。</p> <p>&nbsp;</p> <p>隨著這些討論的繼續(xù)，加州大學(xué)圣地亞哥分校的科學(xué)家及其同事在理解生物鐘、與光暗暴露同步的 24 小時周期及其運作方式方面取得了進展（晝夜節(jié)律和睡眠研究的科學(xué)家建議 考慮光照和黑暗暴露時，永久標準時間是最健康的選擇）。</p> <p>&nbsp;</p> <p>核心生物鐘振蕩器模型</p> <p><br />生物鐘核心模型：具有兩種激酶 CikA 和 SasA 的核心振蕩器形成復(fù)合體模型，突出了激酶用于與核心相互作用的域（PsR 和 Trx）。 基于 C. Partch (UC Santa Cruz) 提供的結(jié)構(gòu)圖像的模型。</p> <p><br />內(nèi)部生物鐘存在于整個生命之樹中，有節(jié)奏地影響日?；顒雍托袨椤?兩年前，一個由多個機構(gòu)組成的研究小組首次在試管中組裝了一個生物鐘，以探測時鐘節(jié)律和相互作用的組成部分。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;體外時鐘&rdquo;幫助研究人員分析時鐘的組成部分如何在每日晝夜節(jié)律周期的不同時間相互作用以控制基因表達。</p> <p>&nbsp;</p> <p>由加州大學(xué)圣地亞哥分校和加州大學(xué)默塞德分校的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究在此基礎(chǔ)上進行了擴展，開發(fā)了一種研究生物鐘如何與環(huán)境實時同步的方法。 正如《美國國家科學(xué)院院刊》雜志所述，實時功能使他們能夠更深入地探索時鐘以前未知的內(nèi)部功能，包括時間設(shè)置信號如何從其核心（稱為振蕩器）傳輸?shù)奖磉_式 確保正常運作的時鐘的基因。</p> <p>&nbsp;</p> <p>生物科學(xué)學(xué)院博士后學(xué)者方明旭和教授Susan Golden及其同事研究了一種稱為藍藻的水生單細胞生物，它具有與人類功能相似的生物鐘。 他們的目標是使用體外時鐘來檢查當藍細菌的時鐘在分子水平上重置時會發(fā)生什么，類似于我們的生物鐘在旅行期間如何經(jīng)歷時區(qū)變化。 他們的新高通量方法使他們能夠立即跟蹤結(jié)果，而不是在以前的系統(tǒng)下連續(xù)三到四天從體外反應(yīng)中收集樣本。</p> <p>&nbsp;</p> <p>最重要的實時發(fā)現(xiàn)之一集中在生物鐘的組件上，這些組件負責(zé)將晝夜節(jié)律從核心振蕩器傳遞到基因表達。 研究人員發(fā)現(xiàn)，有節(jié)奏地修改調(diào)節(jié)器以產(chǎn)生晝夜節(jié)律基因表達的元素&mdash;&mdash;稱為激酶的催化酶&mdash;&mdash;也在時鐘的運作方式中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;在它被發(fā)現(xiàn)后的頭二十年里，大部分研究都集中在核心振蕩器上。&rdquo;Fang 說。 &ldquo;我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，以前被認為只是輸出成分的激酶實際上是整個時鐘的一部分。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>方說，這一發(fā)現(xiàn)類似于植根于物理學(xué)的一個概念，稱為觀察者效應(yīng)，其中觀察行為也會影響觀察到的系統(tǒng)。 在這種情況下，為了獲得核心振蕩器保持的時間信息（觀察行為），激酶給核心（觀察系統(tǒng)）帶來干擾。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;激酶需要通過物理相互作用詢問核心振蕩器現(xiàn)在幾點，因此它們以可感知的方式影響核心。&rdquo;加州大學(xué)圣地亞哥分校晝夜節(jié)律生物學(xué)中心教授兼主任戈爾登說。 &ldquo;這是它們自然功能的一部分，現(xiàn)在我們看到它們已經(jīng)成為機器的一部分。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><br />實時熒光測量表明，在接收到相同的重置信號（由灰色條表示）后，僅使用 CikA 激酶的體外時鐘系統(tǒng)顯示出較大的響應(yīng)，而僅使用 SasA 的時鐘顯示出較小的響應(yīng)。 包含這兩種激酶的時鐘系統(tǒng)對重置信號有平衡的響應(yīng)，這對于藍藻將其內(nèi)部時鐘與環(huán)境周期正確對齊至關(guān)重要。</p> <p>&nbsp;</p> <p>事實上，正常運作的生物鐘需要兩種激酶。 研究晝夜節(jié)律生物學(xué)的研究人員經(jīng)常將核心振蕩器稱為時鐘的&ldquo;齒輪&rdquo;，將兩種激酶稱為時鐘的&ldquo;指針&rdquo;，兩者都是正確報時所必需的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們現(xiàn)在知道，時鐘的指針實際上是計時機制的一部分。&rdquo;Golden 說。 &ldquo;如果你沒有兩只手，它們就無法正確設(shè)置時間，因為其中一只是穩(wěn)定器，另一只是重置信號的擾動器，而你兩者都需要。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>PNAS 研究的作者包括：Mingxu Fang、Archana Chavan、Andy LiWang 和 Susan Golden。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點。</p> </blockquote>