基因与人体生物钟
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2001年2月24日
生物钟：常说常新的话题——利用基因来揭开生物钟之谜
a、生物钟与环境无关——
从细菌那样的原核生物到人类，几乎所有生物体内都存在生物钟。生物钟与周围环境无关，它的周期与地球自转周期相同，也大约是24小时，并且非常准确。为什么会存在这种生物钟呢？这确实让人感到不可思议。很早以前，人们对此就很感兴趣。18世纪时，有人在研究中发现，把叶子在白天张开的植物放到黑暗的地方，它仍然像往常一样张开叶子。
60年代以后，研究人员确认，各种生物都有节奏，即使出现偏差，只要放在光线下，节奏就能够复原，这是生物共同的特征。同时研究人员还发现了生物钟在生物体内的位置。
b、与特定基因有关——
对生物钟节奏原理的研究正在飞速发展。80年代以后，研究人员发现在果蝇和脉孢菌中，生物钟与特定的基因有关。近3年中，研究人员在哺乳动物身上也已经发现了9个具有同样结构的生物钟基因。生物钟在温度升高的时候也不会改变周期，这也是一个谜。一般来说，温度越高，化学反应的速度就越快。那么生物钟是如何保持一定周期的呢？虽然人们知道，即使把细胞分开，每个细胞仍有自己的节奏，但是它们组合在一起，为什么节奏协调一致呢？
生物钟是如何与体内的各种节奏发生关系的呢？这也是今后的一个课题。对行动节奏混乱的老鼠进行研究后发现，行动节奏混乱的原因是非常复杂的，不仅仅与生物钟基因有关。虽然在末端组织中，生物钟基因也在发挥作用，但是它们是如何分担责任并相互协调呢？当白天变长的时候，鸟开始产卵，田鼠的睾丸开始变大。生物具有对日照时间的变化产生反应的光周期性，控制光照的时间的方法正在温室栽培和养鸡中得到应用。我们将以在鸟类身上发现的基因为基础，来探索生物钟的奥秘。
c、谜仍有待解开——
因为生物钟的作用，生物应该能感觉到白天的长短，但是哺乳类动物和鸟类的生物钟结构似乎不同。现在仍没有弄清楚为什么会有这种多样性。鸟类在视网膜和松果体内也有生物钟，但即便是麻雀和鹌鹑，各自的结构也不一样。对于候鸟和夜行性鸟类来说，生物钟基因是如何发挥作用，并如何与生态联系在一起的呢？这些都是令人感到兴趣的问题。在研究生物节奏的时间生物学领域，从临床医学到药物学、农学和心理学，有各种领域的研究人员。如果分子级的研究取得进展，将可能发明治疗失眠等的药物。如果能够使鸡在没有光线的情况下也能一年到头产出大大的鸡蛋，提高了生产率，那该有多好啊!
摘自《参考消息》, 百拇医药
a、生物钟与环境无关——
从细菌那样的原核生物到人类，几乎所有生物体内都存在生物钟。生物钟与周围环境无关，它的周期与地球自转周期相同，也大约是24小时，并且非常准确。为什么会存在这种生物钟呢？这确实让人感到不可思议。很早以前，人们对此就很感兴趣。18世纪时，有人在研究中发现，把叶子在白天张开的植物放到黑暗的地方，它仍然像往常一样张开叶子。
60年代以后，研究人员确认，各种生物都有节奏，即使出现偏差，只要放在光线下，节奏就能够复原，这是生物共同的特征。同时研究人员还发现了生物钟在生物体内的位置。
b、与特定基因有关——
对生物钟节奏原理的研究正在飞速发展。80年代以后，研究人员发现在果蝇和脉孢菌中，生物钟与特定的基因有关。近3年中，研究人员在哺乳动物身上也已经发现了9个具有同样结构的生物钟基因。生物钟在温度升高的时候也不会改变周期，这也是一个谜。一般来说，温度越高，化学反应的速度就越快。那么生物钟是如何保持一定周期的呢？虽然人们知道，即使把细胞分开，每个细胞仍有自己的节奏，但是它们组合在一起，为什么节奏协调一致呢？
生物钟是如何与体内的各种节奏发生关系的呢？这也是今后的一个课题。对行动节奏混乱的老鼠进行研究后发现，行动节奏混乱的原因是非常复杂的，不仅仅与生物钟基因有关。虽然在末端组织中，生物钟基因也在发挥作用，但是它们是如何分担责任并相互协调呢？当白天变长的时候，鸟开始产卵，田鼠的睾丸开始变大。生物具有对日照时间的变化产生反应的光周期性，控制光照的时间的方法正在温室栽培和养鸡中得到应用。我们将以在鸟类身上发现的基因为基础，来探索生物钟的奥秘。
c、谜仍有待解开——
因为生物钟的作用，生物应该能感觉到白天的长短，但是哺乳类动物和鸟类的生物钟结构似乎不同。现在仍没有弄清楚为什么会有这种多样性。鸟类在视网膜和松果体内也有生物钟，但即便是麻雀和鹌鹑，各自的结构也不一样。对于候鸟和夜行性鸟类来说，生物钟基因是如何发挥作用，并如何与生态联系在一起的呢？这些都是令人感到兴趣的问题。在研究生物节奏的时间生物学领域，从临床医学到药物学、农学和心理学，有各种领域的研究人员。如果分子级的研究取得进展，将可能发明治疗失眠等的药物。如果能够使鸡在没有光线的情况下也能一年到头产出大大的鸡蛋，提高了生产率，那该有多好啊!
摘自《参考消息》, 百拇医药
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