研究人员首次在科学领域实时研究昼夜节律时钟

我们都有一个内置的时钟，告诉我们什么时候该吃饭了，，以及起床做一些事情的时间。 事实上，许多生物体都是如此，这就是为什么它对科学家来说是一个如此重要的研究领域。

现在，人们以前所未有的方式研究了生物钟及其对环境线索的反应。 科学家们能够利用一种叫做蓝细菌的微小水生生物来实时跟踪时钟及其功能。细长聚球藻）。 鉴于它的时钟与我们的时钟工作方式相似，它可以告诉我们一两件关于我们自己日常节奏的事情。

研究小组研究了蓝藻的核心振荡器？ 由三种蛋白质驱动的纳米机器充当时间调节器？ 研究其输出作为计时信号的方式。 核心在一天中响应与其结合的不同信号分子而“振荡”，从而导致蓝藻内数百个基因的有节奏表达。

这项新研究分析了当蓝藻的时钟在分子水平上“重置”时这些相互作用如何变化，这可以与人类的时差或夏令时调整进行比较。

“我们使用体外时钟反应并进行大规模并行实验来研究夹带，在存在输出组件的情况下时钟与环境的同步，”研究人员写在他们发表的论文中。

这项研究建立在一些团队成员拥有的体外时钟的基础上先前开发的，一种可以在试管内操作的装置。 通过时钟监控和运行方式的新进步，团队能够在调整和响应计时设置时获得实时读数。

这揭示了一些新的见解，包括介导基因表达的激酶与时钟功能的关系比以前认为的更密切这一事实。

“在其发现后的前二十年里，大部分研究都集中在核心振荡器上，”说生物化学家方明旭，来自加州大学圣地亚哥分校（UC San Diego）。

“我们现在发现，以前被认为只是输出成分的激酶实际上是整个时钟的一部分。”

核心振荡器通常被认为是生物钟的“齿轮”，激酶被认为是“指针”，两者都需要告诉正确的时间。 这项研究表明如何需要它们？ 以及时钟的输入和输出之间的联系有多紧密。

“我们现在知道时钟的指针实际上是计时机制的一部分，”说来自加州大学圣地亚哥分校的分子生物学家苏珊·戈尔登（Susan Golden）。

“如果你没有双手，它们就无法正确设置时间，因为一只手是稳定器，另一只手是重置信号的干扰器，而你需要两只手。”

换句话说，在从时钟检索信息的过程中，激酶也会干扰它。 研究还表明，需要两种激酶才能正确响应“重置”信号，就像我们穿越时区时可能发生的情况一样。

既然这种实时监测方法已经建立，它可以用来更好地了解我们自己的内部昼夜节律如何工作，以及它们的计时如何对我们身体的其他部分产生影响。

该研究发表于美国国家科学院院刊。