研究发现生物钟基因“不报时”直接调控昆虫冬眠
许多昆虫在冬季会进入一种休眠状态——滞育,以应对低温和资源短缺等环境挑战。光照长短的变化(即光周期)作为最稳定的季节性信号,是调控滞育的主要环境因子。长期以来,科学界普遍认为生物钟系统通过“计时”功能帮助昆虫感知光周期,从而决定是否进入滞育。华中农业大学植物科学技术学院教授王小平、加拿大阿尔伯塔大学助理研究员刘文、湖南农业大学植物保护学院青年教师高俏等研究者合作,研究发现昆虫核心生物钟基因Clock(Clk)和cycle(cyc)实际上并不是通过昼夜节律的“计时”来发挥作用,而是以一种非典型方式直接作用于外周内分泌器官,调控昆虫体内激素水平,从而控制是否进入滞育。研究团队以重要的天敌昆虫异色瓢虫为研究对象。该昆虫在短日照和低温条件下会进入生殖滞育状态,具有典型的冬季滞育特性。通过基因敲降实验,研究人员发现只有Clk和cyc两个生物钟正向调控基因会显著影响滞育进入,而传统的生物钟负调控因子如per、tim等并不参与其中。此外,Cl......阅读全文
Nature-:免疫系统的生物钟
在植物中和在很多其他真核生物中,生物钟不仅通过影响基因转录、而且通过改变生物的氧化还原状态来确保生物过程每天的有节奏波动。氧化还原节奏与生物钟相联系的分子机制以及氧化还原-生物节律相互作用的生物学意义仍不清楚。Xinnian Dong及同事识别出了拟南芥的这种氧化还原节奏的一个出乎意料的调控因
Science专题:生物钟生理学
无论是植物,动物,还是细菌真菌,在生理或者分子机理作用方面都存在昼夜节律(circadian rhythms),但是要进行这一领域的研究并不容易,首先需要跨越模型系统,昼夜节律研究包含了核心生物钟蛋白和其调控因子之间的详细分子相互作用,维持多变环境中,一段持续时间内稳定的系统整体水平分析,还有对于不
生物钟调控代谢新方式揭示
人体内有一个很酷的时钟——生物钟。然而,生物钟调控生理、代谢和行为等生命活动的机制十分复杂,仍需要进一步深入探究。记者15日从南京农业大学获悉,该校王恬教授团队与芝加哥大学合作在《细胞通讯》上刊发研究成果,揭示了生物钟调控代谢的新方式。 生物钟由基因和蛋白质打造,是生物进化的礼物。生物钟掌控
德发现人体生物钟的“齿轮”
人体生物钟让我们白天精力充沛、晚上困意十足。德国一项最新研究发现,锌离子可在人体生物钟里扮演关键的“齿轮”角色,调节人们的生活节奏。 柏林沙里泰医学院26日说,该机构与美因茨大学联合研究发现,人体的生物钟若想运转规律,两种已知的PER蛋白和CRY蛋白间的相互作用至关重要,而在这两种蛋白的结合
生物钟:大自然馈赠的神奇
“日出而作,日落而息”,地球上大部分生物从几十万年前开始就遵从着大自然的规律繁衍生息。对于这种自然的状态,人们并没有过多的留意。直到现代医学逐步发达,人们才知道,这种顺应自然的规律叫作“生物钟”。随之而来的,也是科学家们对生物钟的各种研究。 最近,美国哈佛大学的一项研究显示,人体的生物钟和道
日研究发现绿藻也可以自我调节生物钟
绿藻是海水和淡水中的常见藻类,成员种类繁多,在生物燃料方面具有很强的应用前景。日本研究人员发现,一种绿藻“衣藻”不仅有生物钟基因,而且还能对生物钟的紊乱进行自我修复。 几乎所有的绿藻都拥有叶绿体,使它们呈现亮绿色。名古屋大学名誉教授石浦正宽等人将衣藻的生物钟基因与萤火虫的发光基因相融合,使
Science-+-Cell子刊:大脑生物钟和外周生物钟之间的同步,可预防衰老
日升月落,晨昏交替,这些自然节律深刻影响着地球生命,形成了昼夜节律,即俗称的生物钟。生物钟最早于1970年代发现,是生物为了适应地球自转产生的昼夜更替而形成的一种节律性生命活动,这个无形的“时钟”精密地调控着人体细胞的生物时间,使细胞功能与环境的日常变化同步,发挥着至关重要的生理功能。 值得一
生物节律转基因猪克隆成功
由深圳华大基因研究院、丹麦奥尔胡斯大学、深圳华大方舟生物技术有限公司等单位组成的科研团队,采用手工克隆技术,首次将人体生物钟基因突变体转入到猪体内,从而成功获得生物节律转基因模型猪。相关研究成果已在《公共科学图书馆・综合》上发表。 生物钟存在于所有生物中,从绿藻
植物所揭示新的植物生物钟周期精细调控因子
生物钟作为植物细胞内在计时机制,通过协调基因表达的节律性和代谢稳态等,使植物更好地适应地球自转和公转引起的昼夜性和季节性环境变化。当植物内源生物钟系统和外界光-暗周期相一致时,植物会获得最佳生长,因此,维持较为稳定的生物钟周期对植物生长发育至关重要。 近期,中国科学院植物研究所王雷团队发现一类
癌细胞疯狂扩张,暂停生物钟,恢复昼夜节律便可灭肿瘤
如人类一样,细胞也有“生物钟”,会依据自然的“昼夜交替”周期来调节各类蛋白的高低表达,以此控制新陈代谢。然而令人大跌眼镜的是,癌细胞却“偷偷”在“加班”,能够不顾昼夜节律来消耗大量营养物质,加速扩张。 近日,《Nature Communications》上的一项题为Restoration of
Cell子刊:单细胞中的生物钟
我们的生物钟位于大脑视交叉上核的一万多个神经元中,实际上类似的生物钟也存在于我们体内几乎所有细胞内。瑞士日内瓦大学分子生物学系Ueli Schibler教授及其研究团队就在体外培养的细胞中研究了生物钟的分子机制,他们在单细胞中实时观察了生物钟分子齿轮对基因表达的节律性控制,这篇文章发表在Ce
肝脏的昼夜节律以及饮食对其的影响
在生物进化早期,生物体已经发展了一种高度保守的分子计时器,即生物钟系统,它使机体行为、生理呈现近似24h的节律。生物钟由中枢生物钟和外周生物钟组成,中枢生物钟位于下丘脑的视交叉上核(Suprachiasmatic Nucleus,SCN),在眼部传来的环境明暗信息的强烈影响下,SCN作为“主生物
新发现:植物生物钟调控因子
为了适应地球自转引起的环境周期性变化,地球上几乎所有的真核生物都进化出了内源计时器——生物钟,它可以维持细胞内近24小时的基因表达节律性以适应环境中光温因子的昼夜动态变化。生物钟参与调控植物体内几乎所有的生长发育和代谢过程,如光周期依赖的开花时间、发育、叶片衰老,以及植物对生物与非生物胁迫的响应
生物钟能测出人体组织年龄
科技日报讯 每个人都会变老,科学家也不知道其中真正的原因。据物理学家组织网报道,最近,美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的科学家发现了一种嵌在人体基因组内的生物钟,有望进一步揭示我们为何会变老,以及怎样减缓老化过程,并为癌症与干细胞研究提供宝贵借鉴。相关论文发表在10月
重置生物钟以获得更好的睡眠
大多数人认为我们自己控制我们的身体,可以自由选择什么时候睡觉和什么时候醒来。然而,研究显示我们错了。 需要改变你平时的睡眠时间表? 有了正确的指导,你可能能够改变。 确定我们的睡眠时间表 我们大多数人通过塑造我们的睡眠时间表来适应学校和工作场所的开始和结束时间,符合社会的期望。 但是,要摆
Nature-Neuroscience:人体生物钟新调节机制
一个国际科学家团队发现了,什么可以作为我们机体内部生物钟的分子重置按钮。他们的这个发现,揭示了一个潜在的治疗一系列疾病的靶点,例如,常常与时差,倒班和夜间光照有关的疾病,如从睡眠紊乱到行为,认知和代谢失常,还有神经精神疾病,如抑郁症和自闭症。 由蒙特利尔McGill 和Concordia 大学
当咖啡因撞响生物钟
咖啡能让人在白天开足马力,也可以让人在夜晚辗转反侧——除非你从一开始就是个“夜猫子”。近来的一项研究发现,对于有着不同睡眠习惯和生物钟类型的人,咖啡因的效果也是不一样的。 这项在线发表于《睡眠医学》期刊的研究指出,相比睡到日上三竿才起的人,那些习惯于清早起床的被试如果在白天喝下咖啡,则有更
生物钟细胞节律紊乱致睡眠障碍
日本研究人员4月10日报告说,他们通过动物实验发现,一种遗传性睡眠障碍是脑内生物钟细胞的节奏出现紊乱导致的。 控制体内生物钟的生物钟细胞,存在于脑内的视交叉上核,它们会产生以一天为周期的节律。而视交叉上核是哺乳动物昼夜节律调节系统的中枢结构。 日本北海道大学研究生院教授本间研一率领的
科学家发现重置生物钟机理
英国科学家日前发现了控制人体生物钟对环境变化作出相对反应的新机制。 科学家指出,这一发现有望为减轻长期倒班和时差综合征对人体带来的损害提供解决办法。 研究人员在最近出版的《当代生物学》杂志上发表了这一研究成果。 该研究结果显示,酪蛋白激酶1ε(CK1ε)决定了人体生物钟根据环境
生物钟紊乱为何易导致癌症?
一晚好睡眠不仅仅是防止打哈欠。最近,来自斯克里普斯研究所(TSRI)的一项最新研究表明,对于维持健康昼夜周期非常关键的两种蛋白质,也能防御可能导致癌症的突变。 这一新研究发表在2015年三月十日的《eLife》杂志,表明这两种蛋白在DNA修复中起着意想不到的作用,可保护细胞防御紫外线辐射引起的
《自然》:研究揭示生物钟的分子“开关”
这是迄今为止得到的关于人体生理节奏研究最明确的信息 调节人体内部生物钟的遗传机制一直是科学家研究的热点问题。近日,美国科学家发现了触发这一机制的化学“开关”。这是迄今为止得到的关于人体生理节奏(circadian rhythms)研究最明确的信息,为失眠以及其它相关疾病的药物治疗确定了精确的标靶。
研究揭示光信号调控植物生物钟分子机理
近日,《植物细胞》在线发表中国农业科学院生物技术研究所与华南农业大学合作研究成果。他们揭示了自然界光信号途径与植物内部的生物钟互作协同调控生物钟关键基因CCA1节律性表达的分子机理。FHY3 和FAR1蛋白促进CCA1的表达,而PIF5 和TOC1蛋白抑制CCA1表达。进一步,PIF5与TOC1
《细胞—代谢》:脂肪摄入过量会影响生物钟
美国科学家的一项最新研究表明,脂肪摄入过量会引起机体内在生理节奏的变化,从而影响其对各种生理过程的调控。这一发现意味着生物钟和代谢之间或许存在更为复杂的相互影响和关联,并有望加深科学家对糖尿病和肥胖等疾病的理解。相关论文发表在11月7日的《细胞—代谢》上。 图片说明:高脂肪食物会影响雄性小鼠的
两篇权威再证癌症与生物钟关联
生物钟驱动着基因活性和蛋白质水平的波动,可引起人类和其他动物几乎每一个生理方面的日循环。大脑中的主生物钟,调整光明与黑暗的日循环,发出与身体几乎每个细胞和组织中分子生物钟同步的信号。已有很多研究指出,生物钟紊乱与多种健康问题有关,包括糖尿病、心脏病和癌症。延伸阅读:生物钟紊乱为何易导致癌症?。
科学家发现只需一晚睡眠不良就可改变基因
据国外媒体27日报道,你可能认为晚上睡不好是无害的。但一项新研究显示,相比以前认为的,熬夜可能对人体产生更严重的影响。瑞典研究人员发现,一晚上不睡觉可能改变控制人体细胞生物钟的基因。 扰乱生物钟可能影响从体温变化、食欲到大脑活动等每件事。研究负责人同时又是瑞典乌普萨拉科学家的乔纳森-瑟德纳斯说
科学家发现与时差反应相关的基因
大多数人坐飞机长途旅行后都会有时差反应。英国牛津大学的研究人员发现了一种阻碍人体生物钟重新调整的基因,也许不久就能研发出可帮助人们消除痛苦的时差反应的药物。 当旅途穿越3个以上时区时,人们就容易出现时差反应。长途旅行时,我们眼中特殊的感光组织能够感知到变化,同时促使体内生物钟随当地时间调整
缺失SOX2,时差紊乱,整只鼠都不好了
生物钟滴答滴答作响的原因是什么?根据多伦多大学密西沙加分校(UTM)的一项新研究,令人惊讶的答案在于一个通常与干细胞和癌细胞有关的基因。PHOTO CREDIT: SIBYA VIA PIXABAY 作为昼夜节律生物学领域的首个同类研究,UTM的研究人员使用RNA测序来观察视交叉上核(supr
英研究发现生物钟“第二齿轮”-或来自新陈代谢机制
生物钟控制着生命活动的内在节律,过去人们一直认为它的“驱动齿轮”是基因。而英国研究人员在新一期《自然》杂志上报告说,他们发现了独立于基因的生物钟机制,这种与新陈代谢有关的机制构成了生物钟的“第二齿轮”。 英国剑桥大学研究人员报告说,首次发现人类血液红细胞中也存在生物钟。与其他细胞拥有脱氧核糖核
科学家将研究出倒时差药
常常来往于国内外的人经常要遇到倒时差的问题,明明自己的生物钟已经拨到了要睡觉的那一点,但是因为时差原因而不得不强打精神完成工作,着实令人郁闷而又无奈!不过日前英美科学家联合在《科学》期刊上撰文称,他们已经找到了实验鼠的大脑中操纵生物钟走向的基因“per1”,并基本摸清了生物钟的“秉性”,按照这样
生物钟,精准医疗或成最大受惠者
网络上有一份人尽皆知的人体排毒表,上面正儿八经地“规定”了人体各种脏器的工作时间,并且还说只要不睡觉它们就不工作。这份精确到小时的“民间科普”让很多人深信不疑,每当熬夜至深,往往惊觉此表,不禁心惊肉跳。当然也有人出来辟谣,说人体器官排毒根本就没这么精准,器官是时时刻刻在工作的。听到此话,那些十点钟准