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明确光信号和生物昼夜节律的联系

2011-01-15 04:19 生命科学研究快报 阅读 0
核心摘要: 2010年12月27日 美国科学院院刊 PNAS 杂志刊登了美国北卡来罗纳大学医学院 UNC School of Medicine 生物化学和生物物理学专业Aziz Sancar博士的新论文 Aziz 关键词:昼夜节律、基因
   

20101227日《美国科学院院刊》(PNAS)杂志刊登了美国北卡来罗纳大学医学院(UNC School of Medicine)生物化学和生物物理学专业Aziz Sancar博士的新论文。Aziz Sancar博士及其同事为探索一系列从睡眠唤醒周期到肿瘤发生发展等广泛生理过程中内在的分子信号通路迈出了重要一步。

时间生物学,这门学科为该领域的研究人员所知晓。目前,已经明确了人类、小鼠、果蝇、真菌等其他几种生物体内存在着可指导生物昼夜节律的基因。但是,在生物体内环境下这些基因如何与光线相互作用的机制尚未很好地揭示。生物的生理昼夜节律是生物机体随着地球24小时周期变化发生的身体、心理和行为的改变,这主要是对生物体内环境光线明亮黑暗变化的反应。

大约15年以前,Sancar博士发现了人体内一种称为隐花色素(cryptochrome)的光吸收蛋白,是哺乳动物体内分子生物钟的核心组分,这个蛋白也在果蝇等昆虫和植物中发现。Sancar博士表示,隐花色素能够重新设置生物钟,但是以前还无法确定这是如何完成的。

Sancar研究团队通过利用黑腹果蝇(Drosophilia melanogaster)纯化了隐花色素蛋白,开发出一种可观察隐花色素信号传递的时间和方法的生化试验方法。在实验室里研究人员将果蝇中隐花色素置于蓝光下,一毫秒光线暴露有一个半衰期,在这段时间里通过跟踪隐花色素的分子信号通路,检验其作用机制。使用这种真实可靠的模型来验证各种关于光线如何与生物昼夜节律相互作用的假设,这对研究生物的生理进程十分重要。

                                                                                                                江洪波 编译
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