昼夜节律与其产生的节奏对人类健康非常重要,但在现代环境中通常会受到外部因素的干扰。研究人员已经开发了一种计算机方法,该方法可以预测个人一天中的“内部”时间,这可以帮助识别和分析与睡眠的疾病和与睡眠有关的问题,以便可以开出个性化的治疗方法。
该方法称为Zeitzeiger,分析了血样,以准确预测一个人的昼夜节律。范德比尔特大学医学院生物医学信息学系的雅各布·休希(Jacob Hughey)开发了这种方法。
Zeitzeiger是如何发展的?
休希(Hughey)和他的研究人员团队使用15个基因,看看是否可以预测昼夜节律。但是,研究的产出使他们感到惊讶。根据结果,发现15个选定的基因中有13个是属于人类昼夜节律时钟的非核心基因。
为了产生和调节昼夜节律,有必要找到核心基因。 Hughey将核心基因与时钟的齿轮进行了比较,这需要检查准确的时间。
“为Zeitzeiger选择的大多数基因似乎是时钟的输出;也就是说,它们不是控制时钟的齿轮,而是手告诉时间的手,”说休希。
因此得出的结论是,几乎每个基因的数据,即使不是核心基因,也必须收集基因组中的核心基因,以找出哪些基因将提供最正确的预测。
什么时间适合训练?
Zeitzeiger受过训练,可以分析昼夜节律如何被睡眠和浅黑色周期打扰。休希(Hughey)和他的研究人员使用了60个人中的498个公开可用的血液样本来训练计算机方法。他们使用机器学习算法分析了样品中的RNA。通过Zeitzeiger,他们能够发现一组可以准确预测个人昼夜节律时间的基因。
一群研究人员还强调了Zeitzeiger如何有助于展示一个人的光泽和睡眠效果周期中的干扰如何影响他们的昼夜节律。
昼夜节律破坏的主要原因之一是现代环境对睡眠的负面影响,主要是由于缺乏适当的阳光和转移工作。这种干扰也可能导致癌症,沮丧和肥胖。
这项研究一直是出版在日记中基因组医学。
照片:国家人类基因组研究所|Flickr