王志軍 2008年09月03日 09:26
你的生物鐘的嘀嗒聲在變大。美國喬治亞大學的研究人員報告說，在生物鐘控制下的基因數量比過去報道的要明顯的多。新的研究認為，生物鐘的作用對於生物來說要比幾年前認為的重要。“這一新的發現有助於解釋為什麼生物鐘對生物的影響如此深遠。”該研究項目主任、喬治亞大學遺傳係教授喬納森.阿諾德說。“我們發現，在我們實驗的生物模型中大約25%的基因是在生物鐘控制下。真是難以想像。”
發表在《公共科學圖書館》上的這項研究向我們展示了研究人員是如何通過一種新的生命計算方法獲得有關生物鐘的新發現的。而且這一系統生物鐘工具也是告訴我們是什麼撥動生物鐘的關鍵。
受生物鐘控制基因的多樣性和生命計演算法的適用性這些發現來自對粗糙鏈孢霉的研究。事實上，科學家對生物鐘的認識更多來自對脈孢菌的研究。 在本次研究之前的40多年時間裏，在脈孢菌中發現的生物鐘控制基因只有16種，而阿諾德小組發現了295種受生物鐘控制的基因，這一數字是相當高的。“從中可以看出，生物鐘影響了許多生物學過程，包括細胞週期、蛋白代謝以及各種生物信號。” 阿諾德說。“或許到目前我們看到的更重要的生物鐘作用是關於核糖體的發生。”
核糖體通過與資訊RNA結合，並以此為範本把氨基酸以正確的序列合成為多肽鏈。核糖體發生是製作核糖體的一個過程。 這一過程是在生物鐘控制下的，並在生物鐘固有的生物值基礎上增加了新的值。新的生命計算技術結合數個模型週期和動物實驗才有了基因網路的發現。科學家通過生命計算就能知道基因網路和它們的產物是如何報時的，也就解決了系統生物學中的一個關鍵問題。
“由此而發現的生物鐘的分子機制和基因網路將引起遺傳學家、生理學家和對信號通路感興趣的研究人員廣泛的興趣。” 阿諾德說。“用來確定是什麼敲響生物鐘的研究方法也將在尋找基因網路和進行生物系統一些複雜研究中有更多的應用價值。”
生命計演算法也會讓科學家設計一系列的染色體試驗對一些假設進行篩選，以便把精力發到新的發現中去。生物鐘掌握著生命和疾病的一些關鍵過程。阿諾德的研究小組在2007年2月出版的美國《國家科學院學報》上報道了首個生物鐘運行的工作模型。喬治亞大學的科學家從分子水準揭示了脈孢菌中的三種基因是如何具有時鐘的時間性的。
這個發現在生化信號和其他調節程式的研究方面也有應用價值，阿諾德說。
