由名古屋大学吉村隆教授领导的一个研究小组与国立基础生物学研究所/生命创造探索中心合作,首次发现青鳉鱼有一个“生物钟”,可以调节内源性节律。在世界上,我们已经找到了决定一年节律的“昼夜节律基因”。

 通过进化的过程,生物已经获得了预测和主动应对每年不可避免发生的季节变化的机制,例如春季繁殖,冬季迁徙或冬眠。这就是“生物钟”,一种跟踪一年中内源节律的内部生物钟。然而,还没有任何生物体的机制已被阐明。

 研究小组在自然条件下在户外饲养青鳉鱼两年,观察其性腺(卵巢)发育的变化。结果,他们发现雌性青鳉的卵巢在每年四、五月发育,在雨季退行后,在七、八月再次发育,呈现出明显的节奏。

 此外,当两年内每月收集并分析青鳉大脑的下丘脑和垂体时,发现 2 个基因具有年度节律。其中,他们鉴定出了3,341个“昼夜节律基因”,这些基因在实验室恒定条件下、没有季节变化的情况下具有大约1年的节律。在这1个基因中,有518个基因被认为特别重要,因为它们在自然室外条件下和实验室恒定条件下都具有一年的节律,分析表明这些基因涉及细胞分裂和分化。许多。

 对人类来说,心脏病、脑血管病、肺炎、流感以及抑郁症、双向情感障碍、精神分裂症等精神疾病在冬季变得更加严重,死亡率在冬季明显上升,但其机制尚不清楚。未来,昼夜节律遗传学研究的进展有望阐明各种生物体季节性节律的分子机制,包括人类季节性疾病的分子机制。

纸张信息:[美国国家科学院院刊] 青鳉性腺发育节律的转录程序

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