| 人类生物钟探秘(二) |
浏览: 浏览:  |
|
|
|
高桥博士的小组于3年前发现了生物钟失常的小鼠,随即设法从小鼠基因组的30亿个DNA中寻找这一小段遗传物质。这项研究耗费了这个10人小组3年的时间。
研究人员在《细胞》杂志上报告说,他们已经找到了这个基因,并且对其蛋白质分子式排列特点进行了描述。大卫·P·金博士经过努力,精确地确定了基因的位置。玛丽娜·P·安托克博士则运用一种巧妙的方法,证实了该基因的功能:她用正常的DNA片段来替代,从而修补了变异鼠体内的生物钟。
尽管蛋白质整体结构各自不同,但专家们发现了一个蛋白质段,称作“域”,它类似果蝇和面包霉菌上发现的生物钟蛋白质的“域”。这个发现引起专家们极大的兴趣。此前科学家一直认为,既然生理节律是所有生物都具有的一种古老行为,那么这些生理节律应该共有—个基本机制。现在,这一发现为此提供了证据。
正是因为有了这种共有的域,蛋白质才能使沿细胞DNA排列的一些基因启动,但是这些启动的基因目前还没有被识别。至于这种方式如何构成生物钟的运作机制,现在还不能确定。根据目前对果蝇和面包霉菌生物钟的了解,研究人员提出一个巧妙的设想,即时钟基因构成蛋白质,该蛋白质再与其他蛋白质连接,然后在每天的反馈循环中关闭这个基因。
麻省总医院研究生物周期节律的史蒂文·M·瑞伯特博士认为,高桥研究小组的工作“确实是—个杰作”。他说:“这是首次从分子角度对哺乳动物的生物钟进行研究。”
波士顿博瑞汉姆妇科医院的神经内分泌学专家查尔斯·A·吉斯勒博士认为,这是具有里程碑意义的发现,它为了解人类生物钟的基本结构带来很大希望。
一些人是夜猫子,而另一些人则早晨特别清醒,这些差异可能有一个遗传学根据。
“既然在小鼠身上找到了时钟基因,我们便可理清人类的行为差异是否也有一个遗传学原因。”吉斯勒博士说。
高桥博士的研究小组发现,小鼠的正常时钟基因由24个叫做外显子的部分组成。他们创造的变异鼠DNA的一个单元发生了变化,致使经过处理的基因丢失了一个外显子,而外显子丢失使蛋白质缺少一个部分,结果调慢了生物钟。
时钟基因的研究开始进展缓慢,但现在已经取得很大进展。迄今为止在果蝇体内发现的两个时钟基因,一个叫做周期基因,于1971年发现,另一个叫早老基因,于1994年发现。面包霉菌中的频率基因,于1978年发现。另外两个被命名为白领-1号和白领-2号的面包霉菌基因,是于本月初首次报告的,领导这个研究小组的,是新罕布什尔州汉诺威市达特蒙斯医学院的杰伊·C·邓洛普和詹妮弗·J·劳伦斯。 |
|
|