几个玩果蝇的人，中了740万！

日期：2017-10-26 14:00:34

当地时间10月2日11:30

诺贝尔生理学或医学奖颁发

得奖者是~~几个玩果蝇的人~~

研究成果解释了许多动植物和人类是如何

让生物节律适应随地球自转而来的昼夜变换的

说白就是你总听到的“生物钟”

——这玩意儿到底是怎么运作的

昼夜节律，听起来高深

实际上就是我们人人耳熟能详的生物钟！

多年以来，我们知道包括人类在内的生物有内在的“生物钟”。它能帮助生物们适应昼夜交替。对所有生物来说，这一生物钟都极为重要，但人们却对它背后的机理知之甚少。

科学家以果蝇为研究对象

分离出一个能够控制生物节律的基因

它可以编码一种在夜间积聚、在白天分解的蛋白质

这种蛋白质在细胞中的数量变化就引起了细胞生物节律的昼夜变化

霍尔博士和罗斯巴什博士假设，PER蛋白阻断了节律周期相关基因的活性。他们认为，通过抑制性反馈回路，PER蛋白可以通过自我负反馈机制，阻止其自身的合成，从而达到连续循环节律调节其自身的水平。

周期基因反馈调控的示意图

这个模型是诱人的，但是几个关键拼图失踪了。为了阻止周期基因的活性，在细胞质中产生的PER蛋白必须到达遗传物质所在的细胞核。霍尔博士和罗斯巴什博士已经表明，PER蛋白在晚上于细胞核中积聚，但它是如何进入细胞核的？1994年，杨博士发现了第二个时钟基因，它编码正常昼夜节律所需的TIM蛋白。

昼夜节律的生成示意图

一个蛋白管变多，一个蛋白管变少，那么谁来管昼夜节律是24个小时还是12小时呢？迈克尔·杨发现了第三种基因，能够合成一种DBT蛋白（是double-time的缩写，可能表示这种基因突变后，果蝇的生物钟就会加速）。DBT蛋白能够让PER蛋白累积的速度变慢，整个装置的节律就会变慢。也许就是通过这种机制，地球生物的昼夜节律大都精确控制在24小时左右。

至此，三位科学家揭示了果蝇生物钟关键组分的运作机制：在转录因子激活下，per与tim基因不断表达。而随着它们的表达产物PER和TIM蛋白的增多，这两种蛋白结合成异二聚体，在夜间进入细胞核，抑制转录因子转录活性，从而抑制per与tim自身的转录。而随着PER和TIM的降解，转录因子的激活功能在黎明时得以恢复，激活per和tim进入新的表达周期。

根据亚马逊《2017年中国睡眠地图》

超过8成的中国人睡眠时间已经不足8个小时

6成受访者表示一周要熬夜6天

2012年世界卫生组织数据也显示

38.2%的中国人患有各类失眠障碍

远超全球27%的水平

生物钟会影响生理钟

研究人员表示孕妇或者期望怀上孩子的女性应该遵循她们的昼夜节律以及在夜晚避免接触人造光线。睡眠不仅仅有助于身体自我修复和儿童的成长发育，还可以保护女性的卵巢免受情绪压力影响。这是因为褪黑激素有抗氧化的功能，并且可以通过刺激免疫系统来抵御炎症以保护身体。

电子产品的灯光会扰乱生物钟

就我们目前所了解到的，生物钟一般来说会与光明和黑暗相对应。当夜幕开始降临，大脑通过释放褪黑激素到血液中，告知身体已到休息的时间。那么，当你在晚上拨动（电灯）开关会怎样呢？

人造光线会传递出复合信号。没错，也许一盏在特定位置的小小夜明灯对指引人们从卧室到卫生间以解决日常需要来说是必要的，但是其它的光线会打乱你的生物钟，这些光线来自电视机、电脑和手机。许多人喜欢在晚上通过看电视来放松自己或者将玩电脑和平板作为娱乐活动。如果你将这些电子设备带到床上，它们散发出来的人造光会影响大脑原先的运作方式。

生物钟像时间一样古老

科学家认为在30亿年前的蓝细菌（我们称之为蓝藻）时期生物钟就开始演变了，但是科学家们并不知道生物钟开始的确切时间。有的人觉得这其实只是一种自然的竞争机制，因为所有的生物体都需要同样的能量。生物钟的存在确保了有些生物可以在白天觅食，有些可以在晚上觅食。而另外一些人认为在蓝藻时期就演变的生物钟利用光合作用缓慢发展，把光转换成能量，储存在身体后，又释放出氮化物，这样的话植物就把空气中的氮化物固定在体内了，以免消耗。

研究当中常涉及的

CLOCK Antibody

PER3 Antibody

TP53 Antibody

HDAC1 Antibody

STAT5B Antibody

MCM3 Antibody

DBT Antibody

背景：形成昼夜节律钟核心成分的转录激活子。昼夜节律钟，一个内部计时系统中，通过在基因表达的大约24小时生理节奏，其被翻译成代谢和行为的节奏产生调节各种生理过程。

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