Cell，Science两篇文章解析生物钟

　　

生物通报道：生物钟是指在生命体内控制时间、空间发生发展的质和量的能力，人体内的生物钟可以帮助调节机体的多种生物反应，对于这一方面的研究，近期获得了两项重要的研究成果。

A Genome-wide RNAi Screen for Modifiers of the Circadian Clock in Human Cells

很多人都知道，我们每个人体内的生物钟可以帮助调节机体的多种生物反应，但据宾夕法尼亚大学医学院的研究人员发现，这二者之间可以相互影响——许多常见的生物学过程，如胰岛素代谢等，也能反过来调节人体内的生物钟。

这篇研究报告发表在本周的Cell杂志上，或许能够给医生提供某些启示：可以利用某些小分子抑制或刺激生物过程，以此来影响生物钟。

研究人员利用全基因组筛选，发现在控制生理周期长短的几百个基因中，减少任何一个基因的表达都会使生理周期发生重大的改变。这些生物钟相关的基因也参与到多种生物过程中，而且在胰岛素代谢，叶酸代谢以及细胞周期中，也有大量的生物钟相关基因，这表明这些过程与生物钟有密切的关系。

由于生物学过程可能对生物钟产生反馈调节，研究人员Hogenesch想到了某些观点。比如，细胞分裂过程需要大量的能量，但当能量需求不足条件下，细胞自身必然会暂缓该过程，暂缓也许是当机体生物钟面对资源短缺时，细胞进化的一种策略。”

Hogenesch强调，虽然这项实验表明，生物过程和个体细胞生物钟之间有一个反馈系统，但该试验是在培养条件下进行的，因此还需进一步实验证实这种生物反馈系统在生物体中也同样存在。

Antennal Circadian Clocks Coordinate Sun Compass Orientation in Migratory Monarch Butterflies

新的研究提示，帮助君王蝶迁徙的24小时不停走动的“时钟”在太阳于天空中移动的时候一直处于运行状态；与过去人们所以为的不同，该“时钟”位于这种蝴蝶的触须之中，而非其脑中。 君王蝶在其秋季的从北美不同地区迁徙到墨西哥的过程中，它们会利用太阳的位置来计算它们应该前去的地方，并在一天的过程中，随着太阳位置的改变，其内置的“时钟”会校正它们所做的计算。 君王蝶在其脑中确实也有一个生物钟。人们一般假设这一生物钟是该蝴蝶巡航时的主要计时装置。但在50年前的某些观察表明，该蝴蝶的触须起着更为重要的作用。 为了研究这一问题，Christine Merlin及其同僚用手术方法切除了某些君王蝶的触须，并将这些蝴蝶栓住，接着将它们放在一个飞行模拟器中在户外飞行。 这些蝴蝶失去了它们正常的西南方向的导向，即使它们脑中的时钟分子仍然能够显示正常的时间。 进一步的实验包括了将其它君王蝶的触须用黑色或透明的瓷漆覆盖。这些实验表明，该蝴蝶触须中的生物钟提供了主要的以太阳为罗盘导向的定时机制。 正如一则相关的Perspective所提出的，人们对君王蝶触须中的生物钟与脑中的生物钟之间的联系之确切的性质仍然不清楚。 Merlin及其共同作者说，其它用太阳来导航的昆虫可能也以同样的方法来使用其触须。