多年研究，获昼夜节律基因突破性进展

在《基因与发展》杂志上发表的一项新研究中，Shihoko Kojima和她的团队发现了一种新的基因Per2AS，它控制老鼠的睡眠/觉醒周期。Per2AS是一种新型的非编码基因。与其他大多数基因不同的是，Per2AS并没有从RNA翻译成后续的蛋白质，因此它的功能直到现在还不清楚。

　　

 

   

这种内在的驱动力促使你晚上去睡觉，早上醒来去吃饭、工作和娱乐，这是遗传的，而且不仅仅是人类。几乎每一个生物体——从动物到植物，以及几种微生物和真菌——都有一个内部的生物钟，或昼夜节律。

然而，科学家们一直困惑于这些基因是如何运作的。现在，弗吉尼亚理工大学的科学家们借助老鼠的DNA、培养皿和耐心，离答案又近了一步。在一项新的研究发表在《基因与发展,Shihoko小岛,生物科学学系的助理教授,弗吉尼亚理工大学理学院的一部分,和Fralin生命科学研究所的研究员,和她的团队发现了一个新基因,Per2AS,控制睡眠/唤醒周期的老鼠。Per2AS是一种新型的非编码基因。与其他大多数基因不同的是，Per2AS并没有从RNA翻译成后续的蛋白质，因此它的功能直到现在还不清楚。(昼夜节律源自拉丁语circa diem，意为“一天左右”。)

这项研究已经进行了好几年。为什么这么长?因为它很复杂。Kojima说:“由于Per2AS是一种非编码基因，所以很难找出它的作用。”“科学家们已经积累了很多知识和工具来弄清楚传统基因的功能。然而，这些工具不能轻易适用于非传统基因，如Per2AS，因为大多数工具是基于传统基因的独特特征而制造的。”

除了小岛之外，这项研究还包括13名弗吉尼亚理工大学成员的作者，包括教师、前员工和校友。他们是大学生物科学系杰出教授约翰·泰森、综合科学院系统生物学前主任、研究专家丽贝卡·莫西格;本科生校友Allison Castaneda、Jacob Deslauriers、Landon Frazier、Kevin He、Naseem Maghzian和Camille Schrier，他们大多数都在寻求医疗保健或研究方面的高级学位;还有Blacksburg高中校友Aarati Pokharel，现在弗吉尼亚大学，还有Lily Zhu，现在约翰霍普金斯大学。

据小岛所说，当人类基因组计划在大约30年前开始时，科学家们当时认为我们的大部分基因组是由传统基因组成的，因为这些基因被认为控制着我们所有人都有的独特特征——眼睛和头发的颜色、身高和体重、性格。事实证明这不是真的。

“结果显示，我们的基因组中只有2%用于传统基因，其余的似乎是非传统基因。对于这些非传统基因是否对我们的特征也很重要，一直存在着激烈的争论——一些人说这是DNA垃圾，而另一些人说它们有重要的功能，”她说。

越来越多的证据表明，至少一些非传统基因对各种生物过程是重要的，如神经元活动、免疫功能、细胞分化，以及疾病发展，包括癌症、神经退行性变和先天性遗传疾病。”

重要的结论是:一个非传统基因可以具有控制我们生物钟的功能，因此对我们的基因组很重要。换句话说，非传统基因和基本基因一样重要。

小岛说:“人类也有相同的基因。”“然而，目前还不清楚人类的版本是否与老鼠的版本具有相同的功能。大多数生活在地球上的生物都有一个生物钟，因为这是一个重要的内部定时系统，以适应由地球自转引起的日常环境变化。人类的生物钟与啮齿动物或昆虫的生物钟没有太大区别。”

接下来是什么?小岛希望在活老鼠模型上研究这种基因。不只是从培养皿中。“我们还想知道这种基因是否也存在于其他生物体中。如果是这样，那就意味着这个基因非常重要。”

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