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不同尋常的生物鐘調控
閱讀：434 發布時間：2016-6-3 ELISA試劑盒基因和蛋白質水平都會與子夜時大不相同。這一24小時生*活動周期遭到破壞，就是時差或夜晚睡眠質量不好可以數天改變你的食欲和睡眠模式——甚至導致諸如心臟病、睡眠障礙和癌癥等疾病的原因。
現在，科學家們發現了一個關鍵的作用因子——一種叫做REV-ERBα的蛋白控制了哺乳動物中這一晝夜節律的強度。這一研究發現對于該領域是不同尋常的，因為大多數的晝夜節律基因和蛋白只會改變這一日周期節律的定時或長度。
無論是你音響里的貝多芬第9交響曲或是你身體內的基因交響樂，都要求達到聽得到的音量。我們近期的研究工作描述了REV-ERBα充當分子指揮使得能夠上調或下調成千上萬基因的音量或活性。
破壞這一晝夜節律周期的振幅或強度，就足以改變改變激素水平，其中包括那些在早上喚醒我們的激素。這意味著基因振幅波動較低的人們可能會在一天內感覺無生氣，缺少能量。
以往該領域的研究揭示出了一些在一整天里周期開啟和關閉的基因，闡明了改變這些晝夜節律基因可以轉變這一周期節律定時，使得晝夜節律時間長于或短于24小時的機制。在2012年，研究小組證實REV-ERBα結合了許多的晝夜節律基因，發揮剎車作用，影響了在白天或夜晚它們何時表達。我們看到REV-ERBα與所有晝夜節律相關基因互作。因此我們想看看他是否在晝夜節律中起更重要的作用。
在新研究中，該研究小組分析了一整體小鼠肝臟中REV-ERBα的水平和分子特征。他們發現在白天它的水平達到高峰后，兩個蛋白CDK1和FBXW7與REV-ERBα互作，幫助將它的水平在半夜時降到低點。
當研究人員們靶向這些蛋白來阻斷小鼠肝臟中的REV-ERBα降解時，抑制了基因表達的正常日常波動，但這一周期的定時不受影響。有趣地是，僅改變基因表達振動的幅度就可以顯著影響代謝，擾亂血液中脂肪和糖類的水平。這項研究提供了令人信服的證據，證實生物鐘在調控葡萄糖和脂質代謝中起關鍵作用，并指出了治療干預的一些新的潛在途徑。
這一觀察結果是科學家們*次發現一種控制生物鐘振幅而非定時的方法。此外，缺乏REV-ERBα的小鼠會形成脂肪肝病，強調了調控這一周期強度的重要性。他們認為如果你有一個‘弱’的晝夜節律周期，你無法得到足夠的信號來影響生*。相反，擁有超‘強’的晝夜節律周期將也有可能并非好事。進化給了我們zui有益于健康的一個‘剛剛好’的晝夜節律周期。研究人員希望調查阻斷CDK1的藥物復合物是否可能有潛力治療晝夜節律紊亂。
他們可以采用藥物操控這一系統。他們更多地了解如何做到這一點，就能夠更好地治療與晝夜節律周期相關的一些代謝性疾病和癌癥。
該項研究揭示了晝夜節律生物鐘基因的轉錄是建立在染色質結構的基礎上，而粘合素（cohesin）通過介導染色質長程相互作用，扮演著兩面性的角色，或激活或阻斷節律基因的調控。該研究闡釋了粘合素在晝夜節律基因轉錄調控中的作用。
來自英國布里斯托爾大學的研究人員，重新認識了生物鐘響應溫度變化的機制。與倫敦大學學院、洛桑大學和劍橋大學的合作者們一起，研究人員發現了一種叫做促離子型受體2 (IR2)的蛋白在誘導果蠅大腦響應微小溫度變化中起至關重要的作用。