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妈妈可能设定宝宝的生物钟

2018-11-30 20:02:14

妈妈可能设定宝宝的生物钟

华盛顿特区:7月14日出版的Science上的一篇报道给出了,严重影响一些旅游者,但对其他人却可能没有影响的时差现象的可能原因。

在一项由法国科学研究者从事的调节生物体每日节律的生物钟研究中,发现雌zebrafish在它们子女出生之前就已经把它们的生物钟设定好了。因此来自母体特定基因的变异可能影响机体的“守时”系统适应日夜周期变化的容易程度。

直到目前为止,科学家们通常都认为生物钟开始工作的时间大约是在出生的时候,或者可能更晚。现在来自Ecole Normale Superieure, CNRS和Louis Pasteur CNRS/INSERM大学分子生物学和细胞生物学研究所的科学家,发现生物钟的一个关键元件甚至在zebrafish的卵子受精之前已经开始做标记了。该基因的行为与动物发育保持相同的节律。文章作者之一Vincent Laudet说:“这一发现相当出乎意料。目前人们认为生物节律作用需要有一个发育完好的大脑,因此它们不会很早开始作用。”

研究者们正在寻找帮助我们的生物钟在一些情况下,如进行了一次跨大西洋飞行,或者在夜间工作,进行自身调节的方法。生物钟的破坏也与睡眠失常和情绪失常(如沮丧)相关。了解生物钟初是如何被设定的,可能是治疗这类疾病的重要一步。目前对操纵生物钟的基因的了解还不充分,但是它们似乎以光同步化的自稳循环发挥功能。当一个生物钟基因打开,它会指导细胞制造终产生信号使基因关闭的蛋白。当条件再一次改变时,这一过程会再循环一次,基因再次打开。生物钟基因共同作用产生机体的生物钟节律,它帮助控制对各种生物学变化定时,如激素分泌变化,血压变化和睡眠状态下代谢的减慢。

Period或"Per"基因是已知在果蝇和哺乳动物中重要的生物钟基因。Laudet和他的同事在zebrafish中鉴定了一种"Per"基因Per3,并发现不管受精发生在什么时候,在非受精和受精的卵子中,基因的活性以稳定的节律增加和降低。事实上,研究者在受精卵,或称为“结合子”开始表达其自身基因之前,观察到这种变化形式。(在特定时间点之前,受精卵依赖于卵子带来的遗传信息。)Lauder说:“尽管他们的生物钟还没有开始独立工作,胚胎确实知道现在是什么时间。”因此,他和他的同事认为zebrafish的胚胎一定直接从他们的母亲那遗传了标记的Per3基因。科学家们猜想这一过程可能也发生在哺乳动物中。该研究组之所以以zebrafish为研究对象,是因为它们的遗传背景相对来说较清楚,并且幼儿脱离母体进行发育。哺乳动物因为母亲会把各种可能影响胎儿生物钟的物质传给她们的胎儿,因而更难进行研究。

研究的下一步将是去发现生物如何确定生物钟的多少以组合的形式进行遗传。比如,Laudet和他的同事确实发现另一个基因,似乎直到发育的晚期才参与发挥生物钟功能。

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