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生物钟是如何工作的，也有齿轮和指针吗？

来源：科普中国


【资料图】

科幻网4月7日讯我们都有一个生物钟，什么时候吃饭、睡觉、起床等等。事实上，许多生物都有。现在，人们以一种前所未有的方式研究生物钟及其对环境的反应。科学家们实时跟踪生物钟及其功能，他们使用的是一种叫做蓝藻的微小水生生物，它的生物钟工作方式与我们相似。

研究小组观察了蓝藻的核心振荡器——一个由三种蛋白质驱动的纳米机器，充当时间调节器——研究其输出作为计时信号的方式。核心在一天中随着不同信号分子的结合而“振荡”，导致蓝藻数百个基因有节奏地振荡。

这项新研究分析了当蓝藻的时钟在分子水平上重置时，这些相互作用是如何变化的。

研究人员说：“我们使用了体外时钟反应，并进行了大规模的并行实验，在输出组件存在的情况下研究时钟与环境的同步。”

这项研究建立在该团队一些成员之前开发的体外时钟的基础上，该时钟可以在试管内运行。通过时钟监控和运行方式的新进步，该团队能够在调整和响应定时设置时获得实时读数。

这揭示了一些新的见解，包括介导基因表达的激酶与时钟功能的关系比以前认为的更密切。

加州大学圣地亚哥分校的生物化学家说：“在它被发现后的头20年里，大多数研究都集中在核心振荡器上。我们发现以前被认为只是输出部件的激酶，实际上是整个时钟的一部分。”

核心振荡器通常被认为是生物钟的“齿轮”，激酶被认为是“指针”，两者结合显示出正确的时间。如果你没有两只手，它们就无法正确设定时间，因为一只手是稳定器，另一只手是复位信号的干扰器。换句话说，在从时钟中获取信息时，激酶也会干扰它。

现在这种实时监测的方法已经建立，它可以用来更好地了解我们的生物钟是如何工作的，以及它们的计时是如何对我们身体的其他部分产生影响的。

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