保持生物钟与昼夜周期一致

时间就是一切。关于生物钟调节系统的相关问题，我们找到了一个新的例子来支持这句老话。

对昼夜节律的研究表明，时间对人体健康非常重要，昼夜节律是我们内在的24小时模式，影响睡眠、觉醒和代谢周期。当我们的活动和内部昼夜节律与自然昼夜周期不匹配时——例如，在轮班不规律、时差和不良睡眠-觉醒习惯的情况下——我们会增加因烟雾和重要生物过程而患病的风险。然而，这些机制背后的遗传学还没有很好地建立起来。

现在，加州大学圣地亚哥分校的科学家正在研究被称为蓝细菌或“蓝绿藻”的光合细菌。这些生物已经确定了由昼夜节律调节的行为的根本原因。

该研究成果由生物科学副研究员阿尔诺塔顿(Arnaud Taton)和资深作家詹姆斯和苏珊戈尔登(James和Susan Golden)领导，发表于《自然通讯》。

加州大学圣地亚哥分校生物昼夜节律生物学中心主任、这篇论文的资深作者苏珊金教授说：“我认为这篇论文证明了内部生物时间与环境时间相匹配的重要性。”“在许多人类疾病中，人与周围环境的关系并不好。这可能是习惯造成的，比如晚上光线太多，白天不习惯吃饭，睡眠不规律。在蓝藻中，这种疾病非常严重。生物时间和外部环境时间有很大的区别。”

科学家知道，当寻找新基因时，细菌会从环境中吸收DNA。这样的过程可以保证遗传变异的原料存在，这就是物种进化的方式。然而，只有少数生物知道这个令人费解的过程的细节。摄取DNA的能力通常受到严格的监管，这向科学家暗示，过量摄取外来基因将对生物体有害。

在这项新的研究中，研究人员确定了长脚向斜蓝细菌吸收DNA的机制，发现其细胞的内部生物钟阻止了白天吸收DNA，并在半夜增强了这一过程。他们预测，黑暗诱导的时钟介导的基因表达对于在某些黄昏时从环境中吸收脱氧核糖核酸非常重要。他们发现，当细胞内部的时钟告诉他们已经是黄昏的时候，黑暗出现了，对DNA的吸收和吸收急剧增加。相反，当时间与内部时钟时间不匹配时，黑暗不能促进DNA的吸收和掺入。

至于为什么早期的DNA吸收不被鼓励，但后期会增加，科学家们还不确定。他们正在测试各种假设，例如，当病毒变得更流行时(在某些情况下，是白天)，避免摄入潜在危险的脱氧核糖核酸是否有帮助。

研究人员说：“这项研究提供了一个惊人的例子，表明保持内部生物钟与外部环境一致可以使这一过程在一天中的正确时间发生。”

完整的作者名单包括阿诺塔顿、克里斯蒂安埃里克森、杨以玲、本杰明鲁宾(细胞与分子遗传学培训资助的前研究生)、斯科特里夫金、詹姆斯戈尔登和苏珊戈尔登。

研究经费由国家普通医学科学研究所(R35GM118290和R01GM118815)和国家卫生研究院国家科学基金会(IOS-1754894)提供。

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