基因的“生物鐘”

時間:2018-03-13 編輯整理:陳編輯 來源:早發(fā)表網(wǎng)

摘要:  自然界生物的生命活動都存在著節(jié)律現(xiàn)象,也就是人們所說的“生物鐘”。大家普遍認為的生物鐘是關(guān)于睡眠的,今天我們主要來討論一下基因的生物鐘。

自然界生物的生命活動都存在著節(jié)律現(xiàn)象,也就是人們所說的“生物鐘”。大家普遍認為的生物鐘是關(guān)于睡眠的,今天我們主要來討論一下基因的生物鐘。

                                             

2017年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎就頒給了發(fā)現(xiàn)調(diào)控晝夜節(jié)律分子機制的3位科學(xué)家。發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一篇最新論文說,基因其實也有“生物鐘”。

這篇論文的作者是來自美國索爾克生物研究所的科學(xué)家們,他們研究發(fā)現(xiàn),在許多人體組織和大腦區(qū)域中,近80%的基因活動都遵循晝夜節(jié)律。這項研究在24小時之內(nèi),每2小時追蹤幾十個不同的非人靈長類動物組織的基因表達。所謂基因表達就是指在基因指導(dǎo)下的蛋白質(zhì)合成過程,也就是說它處于“工作”狀態(tài)。結(jié)果研究人員發(fā)現(xiàn),每個組織都包含一些“在一天中不同的時間以不同的水平表達”的基因。不同類型的組織里,有生物鐘的基因數(shù)量也不同,從幾百到上千不等。

在靈長類動物基因組的25000個基因中,有將近11000個基因在所有組織中表達。這些基因主要控制常規(guī)的細胞功能,比如DNA修復(fù)、能量代謝;其中96.6%的基因在至少一種組織中特別有節(jié)律性,也就是說,在不同的時間取樣,它們的表達會出現(xiàn)明顯的變化。

研究人員認為,這個發(fā)現(xiàn)可能會對科學(xué)研究的驗證環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響。比如,當(dāng)科學(xué)家想重復(fù)之前的研究成果時,要考慮之前的實驗是在什么時候做的。此外,基因的生物鐘可能也會對藥物的有效性產(chǎn)生影響,未來,醫(yī)生可能會給患者提供更詳細的用藥時間說明,包括一天吃幾次,具體在什么時間吃。

這個案例如果繼續(xù)深入下去,可能就會牽扯到大家都比較熟悉的話題,關(guān)于睡眠的生物鐘,,因為某些基因修復(fù)可能也是有生物鐘的,需要在睡眠下修復(fù),這就需要證明人類個體最佳睡眠時間是在什么時候。

基因的“生物鐘”使我們對人體的了解更進了一步,特別是在最后的用藥上,以前只關(guān)注一日幾次、飯前還是飯后,很少精確到具體時間點。不光是醫(yī)藥,飲食也應(yīng)該類似,如果每天不同的時候所吃的食物也都根據(jù)基因的“習(xí)慣”來安排,既健康又高效。

另外,生活中給我們的啟示是,要順應(yīng)客觀規(guī)律,選擇合適的方式,撬動更大的收獲。

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