拟南芥隐花色素2(cry2)的光激发与光钝化机制

<正>光是影响地球上所有生命体系的重要环境因子,动植物均通过光受体蛋白感受感知光信号。其中,隐花色素(cryptochrome)是唯一一类在生命进化过程中极为保守的蓝光受体蛋白。在植物系统中,隐花色素参与蓝光诱导的幼苗形态建成和花发育等过程;而在哺乳动物中,隐花色素主要参与生物钟与昼夜节律调控。隐花色素于1993年首先在植物中被发现。能够行使功能的隐花色素     

生物钟：基因和环境决定的行为——2017年诺贝尔生理学或医学奖简介

2017年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位研究果蝇生物钟行为的美国科学家——杰弗里 • 霍尔(Jeffrey C. Hall)、迈克尔 • 罗斯巴什(Michael Rosbash)和迈克尔?杨(Michael W. Young)，奖励他们发现了决定生物钟行为的基因和这些基因产物的工作原理。生物钟，也叫生物日节律或昼夜节律(circadianrhythm)，是生物以约昼夜24小时为周期的节律性行为。生物钟行为是一个在各种动植物中都普遍存在的自然现象。生物钟基因的发现和对这些基因产物工作原理的揭示对了解生命和生命的运行原理，特别是对基因、行为和环境三者之间的关系有着重要的理论意义，同时也为利用生物钟原理来解决生产活动和健康医疗中的生物学问题奠定了应用基础。     

问：为什么每天早晨我们都会从睡梦中醒来？

科学家发现：我们体内存在着神奇的“时钟”——生物钟，它可以使我们在清晨从睡梦中醒来。不仅如此，每个人自诞生之日起直至生命终结，生物钟一直控制着我们的体力、情绪和智力，呈由强至弱、由弱至强的周期性起伏变化，这种现象也称作生物节律。     

光照可以调节生物钟

在未来的某一天,乘飞机旅行的人也许能够利用精确的光照疗法来调节他们的体内生物钟,以避免在跨时区高速飞行后产生生理节奏紊乱。目前,科学家们刚开始解开复杂的昼夜节律之迷。3年前,美国的研究人员在一位具有快速生物钟的女子身上发现,仅仅一次光照射便使其昼夜节律循环的许多方面起了变化。     

谁动了我的生物钟

科学家发现,生物钟是多种多样的,就人体而言,已发现100多种。生物钟对人体健康的影响是非常大的。据说欧洲名酒威士忌的商标是一长寿老人的头像,这老人活了152岁。当时,英国国王想见这位长寿老人,就请他到王宫来吃喝玩乐,对其隆重款待,谁知,由于生活规律被突然改变,一周后老人不治死去。在我们的生活中,有的刚退休下来的老人,身体状况反而不如上班的时候,这与生物钟的突然改变有关。荷兰莱顿大学的一项研究表明,控制人睡眠和清醒的生物钟设定会因人而异,差别最多的可达到数小时。研究人员主要通过测量人体体温的微小变化来研究不同人内部生…     

科学发现

人体能发出微弱的可见光 日本科学家发现人体可以发出一种微弱的可见光，比肉眼能看到的光的强度弱1000倍。 科学家使用了能检测到单光子的超敏摄像机，连续3天安排5名20多岁的健康男性，每天在漆黑的房间里从上午10点到晚上10点，每隔3h上身赤裸地站在摄像机前20min。研究发现，人体不仅可发光，而且其发光强度在一天内起起伏伏，发光最弱的时候是上午10点，发光最强的时候是下午4点，之后逐渐变弱。这说明，发光和人体的生物钟有关，最可能与人体代谢节律在一天中的波动状况有关。     

植物也有生物钟

利用在树苗中移植萤火虫DNA 而培植了一种能在黑暗中发光植物的科学家,已经在这种植物中证实了第一种生物钟基因。他们发现的这种计时基因能控制生物节律,如叶片运动、气孔张开、开花时期和光合作用循环。它的发现可以产生许多实际应用,如园艺、农业,甚至人类     

人体衰老机理研究获得进展

近期美国和加拿大生物学家人人生物体内分离出一组基因，将这种基因植入卵细胞的测试表明，它们显然可以制约生物体新陈代谢乃至生命进程，因而被命名为生物钟基因。通过生物钟基因研究，科学家证实DNA长期控制细胞分裂最终导致自身机能损伤，从而使细胞处于昏睡状态造成生物体衰亡。在生命科学研究中，人体衰老过程是最令人难以捉摸和破解的疑团之一。目前科学家对诱发衰老的原因仍存在很大分歧。现行理论不下数种，各执一辞众说纷坛。有些研究人员强调死亡是受先天遗传因素制约且无法逆转的生命过程，这种理论源于2种类似体形和基因构造…     

生物钟与人体健康

我们每个人的生物钟都不一样,一个人何时睡觉何时起床是遗传因素决定的。在慕尼黑举行的欧洲科学开放论坛(ESOF)上,科学家们共同交换了有关生物钟的最新认识,而这些新认识恐怕将很受懒觉爱好者的欢迎。     

人体生物钟的位置

鸡鸣晨起,日落而歇。人类的生理节奏与外界的周期变化,特别是昼夜周期是同步的。因此生理学家相信人体内有一个“生物钟”在控制每个人生理活动的时间节奏。这个钟当然不是石英钟,更不是机械钟,应该是某一个生物组织。它在哪里呢?最近,美国哈佛大学、塔夫茨大学和马萨诸塞州医院的三位科学家在解剖了新鲜人脑组织后证实,视交叉上核是体内唯一的生物钟结构组织,从而确定了生物钟的确切位置。 那么生物钟的“发条”在哪儿呢?现在科学家一致公认,重量仅0.1～0.2克、藏在大脑两叶间深处的松果体是生物钟的直接操纵者。松果你是通过分泌一种叫“褪黑色素”的激素来控制生物钟活动的。黑暗时,褪黑色素分泌增加;而光亮会抑制褪黑色素的分泌。通过这种亮暗周期有规律的变化,褪黑色素就向中枢神经系统,特别是视交叉上核发出调节时间的信号,再由视交叉上核决定何时使人睡眠,何时使     

杰弗里·霍尔:揭秘生命昼作夜息的规律

正有人日出而作,日落而息;有人习惯白天睡觉,晚上精神抖擞,这种规律是怎么形成的?生物钟到底存不存在,又是什么原理?2017年的诺贝尔生理学或医学奖为我们揭晓了答案—三位美国科学家杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什、迈克尔·扬因发现了控制昼夜节律的分子机制而获得此奖。那他们是如何发现这种奇妙生物规律的呢?今天,笔者将为大家介绍其中的一位科学家—杰弗里·霍尔。     

一九九八年十大科技突破

1998年12月号美国《科学》杂志刊登了它评选的十大科技突破。 (1)一个国际天文学家小组通过对超新星的研究发现,宇宙中存在着一种反引力,正是这种力与引力相抗衡使得宇宙不断地加速膨胀。这种观点不同于宇宙“大爆炸”理论。 (2)科学家发现果蝇、老鼠和细菌具有类似人体生物钟的守时基因。 (3)科学家发现神经系统里有能够使化学信号以每秒100个离子的速度从一个神经元流向另一个神经元的结构。     

王蝶的飞行策略

最后的飞行器也许既不是飞机也不是鸟,而是王蝶。每年的秋季,成千上万的蝴蝶证明了这一点。大量的王蝶种群从落基山脉的东部迁徒到南部。它们穿过得克萨斯,经过大约2 000英里(3218.6千米)的艰苦旅程到达墨西哥中部。大卫·L·基博的观察报告这样记载着。他是加拿大多伦多大学的动物学副教授。他指出,王蝶是利用风向的大师。     

破译“冰人”的最后历程

对著名天然木乃伊“冰人奥兹”的最新检验发现，在其生命最后一段穿越阿尔卑斯山的过程中，奥兹显然用沼泽藓敷了自己的伤口。在奥兹的肠道里，科学家发现了6类藓的痕迹，暗示这个古人运用了具有轻度消毒力和很高吸收性的沼泽藓来治疗自己手掌上的伤口。科学家相信，身受多处伤，其中包括肩膀上的一处严重箭伤，最终要了奥兹的命。     

科学信息

·American Scientist《美国科学家》Vol.74,No.1,1986年 1.一项获得1984年诺贝尔奖(物理学)的研究发现自60年代来的理论表明,W粒子和Z粒子是目前加速器与检测手段所难以观察的。 2.日节律生物钟的难以捉摸的机理对生物钟化学基础的质疑,已开始逐步揭示出其中隐藏的线索。 3.下沉的城市人类的活动与地质方面有关过程的互相综合,危及了世界上许多大城市,这些城市正在缓缓下陷。 4.精神病患者的艺术才能由精神病病人所创造的一些艺术作品在心理学基础上反映了其它一些线索。     

大生物学的“组学”之谜

目前生物学中最时髦的科学,毫无疑问当数组学了.去年,《纽约时报》和《华尔街时报》对以"组"字结尾的、不断扩增的相关科学名词进行了检索,发现已经多达数千个了.一位科学家开发的一种简易的组学生成器,可以随机地在一张清单的生物学术语后面加上"组学"这个后缀,可以生成浅显易懂的主题词用于科学论文的写作和发表(例如,"对抑菌剂组进行测序"提示对进化和环境的关系问题进行新的研究和发现).加州大学戴维斯分校的一位微生物学家乔纳森·艾森(Jonathan Eisen)在他的博客中定期公布不需要的新组学科学单词集(近期的上榜单词是:研究与生物钟相关基因的"生物钟组学").     

海豚的文化

科学家最近发现，澳大利亚鲨鱼湾的野生海豚在海底觅食的时候，竟然会把自己那长长的、敏感的嘴巴套在海绵里（就像人类戴手套一样），以此避免海底的石头或其他东西划伤嘴巴。科学家同时发现，海豚能够把这种技巧遗传给自己的下一代。此前,除了人类之外，猩猩是已知能通过社交认知而学会使用工具的帷一的哺乳动物。     

探索狗的内心世界

科学家直到最近才发现：狗的内心世界远比我们通常理解的丰富，它们有自己的个性喜好，也有自己独特的情感表达方式。     

哺乳动物生物钟同步化的研究进展

生物钟对于生物机体的生存与环境适应有重要的意义.机体的生物钟与外部环境同步,核心生物钟与外周生物钟同步,是机体拥有最佳的环境适应能力的重要因素.近年来,随着生物钟分子环路知识的进一步完善,新的感光色素和细胞的发现,多层次的生物钟系统结构的清晰,人们对生物钟同步化机理的理解愈发深入.本文首先回顾了生理学水平上对同步化的解释,重点总结了近年来哺乳动物生物钟同步化的研究进展,主要介绍了光照和进食两种重要的授时因子对机体及各组织的生物钟进行同步化,讨论了机体去同步化引起的健康问题,并对未来的研究方向进行了展望.本文为进一步研究生物钟同步化的分子机制提供了基础资料,并期待人们重视自身生物钟与外部环境的一致性对健康的重要性.     

日光影响人的睡眠

Tromso是位于北极圈内的一座挪威小城。科学家发现漆黑一团的冬季影响着那儿人们的起居习惯——这可能是引起某些人失眠的原因;并找到治愈此症的方法。国外的研究者早就指出荷尔蒙褪黑激素在人的睡眠过程中起至关重要的作用;而一名挪威生物化学家相信已快找到改变人体内“生物钟”的方法,来消除失眠症。