生物鐘簡介修改版

1、生物鐘簡介口腔1503祁昊吳沁蕊何曾幸邢譯勻張佳麗北京時間2017年10月2日下午5時30分，2017年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎成果，頒發(fā)給了三個美國科學家杰弗里霍爾（Jeffrey C. Hall），邁克爾羅斯巴什（Michael Rosbash）和邁克爾楊（Michael W. Young）。他們發(fā)現(xiàn)了地球生命節(jié)律的分子機制，解釋了生命包括人類的內(nèi)部“生物鐘”究竟如何工作，以預測和適應正常的生物節(jié)奏，使之與地球律動（每24小時一個周期的晝夜節(jié)律）保持同步。 什么是 生物鐘？幾乎所有生物的生理，生化和行為過程都表現(xiàn)出晝夜節(jié)律性變化。人們在日常生活中觀察到機體在特定的時間會產(chǎn)生特殊變化，于是將這種

2、設定并凋控機體晝夜周期，乃至月周期、年周期的系統(tǒng)稱為“生物鐘”將這些周期現(xiàn)象現(xiàn)象稱生物鐘現(xiàn)象。模式生物：果蠅果蠅的基因dper 轉錄 蛋白質(zhì)“PER”科學家們是如何研究生物鐘的？dper基因會讓PER蛋白質(zhì)在夜晚期間在細胞內(nèi)積累，并在白天分解，從而揭示出細胞內(nèi)部控制生物鐘的內(nèi)在機制。其他：cry基因與CRY蛋白中樞生物鐘生物鐘的“中樞起搏點”機制： 外界環(huán)境明暗變化投照于視網(wǎng)膜上，再由視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞(非視細咆或視色素)將信息通過視網(wǎng)膜下丘腦束傳遞至SCN腹外側部進而產(chǎn)生相應的效應。 當外界光照發(fā)生變化時，生物能很快重新設定一個新的生物鐘循環(huán)機制，適應新環(huán)境因此，視交叉上核又稱為節(jié)律的“中樞起

3、搏點”。n 非哺乳類脊椎動物節(jié)律的中樞位于松果體內(nèi)n 哺乳動物體內(nèi)，生物鐘的中樞是位于下丘腦的視交叉上核(SCN)的一個內(nèi)源性晝夜節(jié)律機制。01現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)十幾個與生物鐘相關的基因 如per基因 PER蛋白夜晚累積 白天被分解 PER蛋白濃度在24小時周期中波動，和晝夜節(jié)律同步per1早晨per2下午per3部分早晨表達外周生物鐘n 起初，研究者假設，機體內(nèi)只有一個生物鐘扮演著節(jié)拍器的角色，可以調(diào)節(jié)無數(shù)生理過程。n 15年前，研究者在其他器官、組織和單個細胞中，發(fā)現(xiàn)了次要生物鐘調(diào)控的跡象。n 有證據(jù)表明，活躍在大腦中的生物鐘基因在肝臟、腎臟、胰腺、心臟等組織的細胞中也會周期性地表達和關閉。 生物鐘

4、的基因調(diào)控02周期基因維持晝夜節(jié)律更替周期基因mRNAPER蛋白PER蛋白聚集在周期基因活性被阻斷的細胞核中 PER蛋白結合在per基因的啟動子上抑制轉錄其他生物鐘基因Timeless它編碼正常晝夜節(jié)律所需的TIM蛋白。當TIM蛋白與PER蛋白結合時，兩種蛋白就能夠進入周期基因活性被阻斷的細胞核，從而結束抑制性反饋循環(huán)。雙倍時間（doublettime）Michael Young 確認了另一種基因叫做 “雙倍時間（doublettime）”，其編碼的DBT蛋白可以延遲PER蛋白的積累。這對波動是如何與24小時周期吻合的提供了一些解釋。 0304 反饋抑制、反饋激活調(diào)節(jié)、基因內(nèi)調(diào)節(jié)、基因間調(diào)節(jié)等多種機制共同組成了生物鐘的基因調(diào)控網(wǎng)絡。 機體里的絕大部分基因也都受生物鐘的調(diào)控 如褪黑素。 一個精確校準的晝夜節(jié)律使我們的生理機制適應于一天當中的不同時期，調(diào)節(jié)睡眠模式、攝食行為、激素釋放、血壓和體溫。 生物鐘的研究，有助于我們進一步了解人體生理。