晝夜節律與其產生的節奏對人類健康非常重要,但在現代環境中通常會受到外部因素的干擾。研究人員已經開發了一種計算機方法,該方法可以預測個人一天中的“內部”時間,這可以幫助識別和分析與睡眠的疾病和與睡眠有關的問題,以便可以開出個性化的治療方法。
該方法稱為Zeitzeiger,分析了血樣,以準確預測一個人的晝夜節律。范德比爾特大學醫學院生物醫學信息學系的雅各布·休希(Jacob Hughey)開發了這種方法。
Zeitzeiger是如何發展的?
休希(Hughey)和他的研究人員團隊使用15個基因,看看是否可以預測晝夜節律。但是,研究的產出使他們感到驚訝。根據結果,發現15個選定的基因中有13個是屬於人類晝夜節律時鐘的非核心基因。
為了產生和調節晝夜節律,有必要找到核心基因。 Hughey將核心基因與時鐘的齒輪進行了比較,這需要檢查準確的時間。
“為Zeitzeiger選擇的大多數基因似乎是時鐘的輸出;也就是說,它們不是控制時鐘的齒輪,而是手告訴時間的手,”說休希。
因此得出的結論是,幾乎每個基因的數據,即使不是核心基因,也必須收集基因組中的核心基因,以找出哪些基因將提供最正確的預測。
什麼時間適合訓練?
Zeitzeiger受過訓練,可以分析晝夜節律如何被睡眠和淺黑色週期打擾。休希(Hughey)和他的研究人員使用了60個人中的498個公開可用的血液樣本來訓練計算機方法。他們使用機器學習算法分析了樣品中的RNA。通過Zeitzeiger,他們能夠發現一組可以準確預測個人晝夜節律時間的基因。
一群研究人員還強調了Zeitzeiger如何有助於展示一個人的光澤和睡眠效果週期中的干擾如何影響他們的晝夜節律。
晝夜節律破壞的主要原因之一是現代環境對睡眠的負面影響,主要是由於缺乏適當的陽光和轉移工作。這種干擾也可能導致癌症,沮喪和肥胖。
這項研究一直是出版在日記中基因組醫學。
照片:國家人類基因組研究所|Flickr