科学家称发现基因如何控制生物钟

来自 实验室仪器网

日出而作、日入而息、昼伏夜出，这些词汇是用来形容人类和动物的生活规律的，这种规律又是由生物体内的生物钟所控制的。现在美国科学家称发现了基因是如何控制人体生物钟的工作原理，这一发现不仅可以帮人顺应时差，而且对开发抗癌药物有重大意义。

研究人员发现，两种基因period（周期）和Cryptochrome（隐花色素）控制着生物钟，使人体细胞在各个季节及一天24小时内保持着适当的时间节奏。

在人类细胞中，有四种基因——隐花色素、周期、时钟（CLOCK）和BMAL1共同协作来控制人体生理的周期性变化，如血压、体温和休息及睡眠周期，这就是所谓的生物钟，使人体保持在适当的生理节奏。

当人体快进或快退生物钟时（比如飞过7个时区），人体的生物钟可并不配合，因为基因和蛋白质需要时间来调整自己，时差就是细胞对新的白天起点作出重新安排产生的感觉。

科学家发现，基因CLOCK和BMAL1协同工作来启动生物钟，这些基因结合许多其他的基因，使细胞在每天开始时表现出人体需要它们所处的状态。具体来说，基因CLOCK和BMAL1结合周期和隐花色素基因，并表达到蛋白质，若干修改后，再抑制CLOCK和BMAL1的活性。然后，周期和隐花色素基因蛋白被降解，使得生物钟重新开始一个新的周期。

论文作者 北卡罗来纳州大学桑贾尔（Aziz Sancar）博士说，这就是为什么我们可以看到基因活性在一天中上升再下来。这四种蛋白质参与每天产生节律，但不知道它们做了什么。现在我们知道时钟是如何在所有细胞中重新设置的。无论是用于治疗时差或季节性情感障碍，或用于控制和优化癌症治疗方法，我们必须知道生物钟如何工作。

桑贾尔研究小组发现，XPA酶的水平升高和下降与一天内生物钟的自然振荡同步。桑贾尔的研究小组提出，当XPA酶处于最低水平时化疗最有效。对于人类来说，这是傍晚时间。桑贾尔说，这意味着，DNA修复是由生物钟控制的。这也意味着，在癌细胞中的生物钟可以成为抗癌药物的靶子，以使其它治疗更有效。

这一发现可能意味着更有效的治疗时差和睡眠障碍，以及对癌症和糖尿病药物、代谢综合症、失眠、季节性情感障碍、肥胖症药物的开发有重大影响。

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