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美科学家初步揭示生物钟作用机制之谜


  1997年5月17日,美国西北大学的研究人员找到了控制实验鼠生物钟的一种基因,首次揭示了哺乳动物生物钟的作用机制之谜,这对了解人类自身生物钟的运行机制具有重要意义。以西北大学约瑟夫·塔卡哈什为首的研究小组在5月17日出版的《细胞》杂志上报道说,他们通过人工培养生物节律发生混乱的实验鼠,找到了控制其生物钟的一种关键化学物质,然后确定了决定这种化学物质存在的一种叫做“时钟”的基因。塔卡哈什等人先是用药物使雄鼠的精子发生变异,然后用这种变异精子繁殖新一代实验鼠并将其完全置于黑暗中,打乱其生物节律,使其生物周期比正常实验鼠长几个小时。经过两年时间和在2400个实验鼠身上进行实验,塔卡哈什等人终于找到生物钟基因,命名为“时钟”。这种基因在正常情况下能够产生一种由855种氨基酸组成的特殊“时钟”蛋白质,并通过这种蛋白质控制总数在10个左右、现在尚未被科学家确定的可具体调控生物节律的基因。长久以来,生物钟的作用机制一直是个科学之谜。科学家们只知道生物钟可以控制包括人类在内的多种动物睡眠和清醒的周期、体内激素分泌、新陈代谢速率、体温等多种生理行为,但对生物钟的组成和其通过什么形式完成上述工作一直未能搞清。寻求了解生物钟构造的科学家们近年来找到了与果蝇和真菌等简单生物的生物钟有关的基因,但在哺乳动物研究上一直未能取得突破。塔卡哈什等人还发现,时钟蛋白质几乎遍布实验鼠身上每个重要部位和器官。

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