名古屋大学、东京大学、福冈大学等的研究团队发现了一种新机制,似乎与广泛的生物体共同参与了生物钟的控制。
据说,构成生物钟的生物钟基因的“转录/翻译反馈回路”(以下简称“转录回路”)在产生所谓生物钟(昼夜节律)的昼夜节律中起着重要作用。时钟)以 24 小时为周期。已考虑过。另一方面,虽然转录和翻译等生化反应具有反应速率随温度变化的特性,但生物钟具有温度补偿特性(即使环境温度变化也能维持循环的特性)有一个神秘的点,似乎有矛盾,有人提出了支持生化反应速度的另一种机制的存在,但具体的内容还没有弄清楚。
在这项研究中,我们寻找影响细胞生物钟温度补偿的因素,最终得到了 Na + / Ca2 + 交换转运蛋白 (NCX),它是一种控制细胞内钙离子 (Ca2 +) 浓度的蛋白质。稻田。 当环境温度下降时,NCX 已被证明可促进细胞内 Ca2+ 流入并防止转录循环减慢,这种低温 Ca2+ 信号不仅在哺乳动物中起作用,而且在昆虫、植物和细菌生物钟中起作用。结果证明是.
迄今为止发现的时钟基因被认为是每个生物独立进化的,因为它们在动物、植物和细菌中的保守性很差。 然而,根据这项研究,许多生物的细胞内Ca2+浓度增加了。并且每天都在重复减少,提出了细胞内Ca2+振动实际上是生物钟起源的新可能性,控制它的NCX是生命共有的时钟基因。
事实上,这项研究也揭示了,NCX功能受损的动物日常周期的行为节律明显受损,而生物钟的周期和时间可以通过使用抑制NCX活性的药物来控制。这些发现为操纵生物钟的技术发展铺平了道路,并为生物钟在生命共同祖先中的诞生提供了线索。