以果蝇为模型探究温度感知的昼夜节律

温度是决定生物体生存的重要环境因素之一。为了适应不断变化的环境温度,动物需要及时且有效地调节自身的生理和行为。生物钟是一种内在的时间系统,能够使动物的生理和行为与地球的昼夜周期保持同步。然而,目前对于动物如何根据环境温度的即时变化来调整自身的昼夜节律行为还不太清楚。本工作以黑腹果蝇为模型,研究了温度感知的昼夜节律性及其神经生物学基础。我们发现果蝇的运动活性在早晨和傍晚对温度变化有不同的反应：早晨温度升高会增加果蝇的运动活性,而傍晚温度升高则会降低果蝇的运动活性。这些结果说明果蝇对温度变化的反应具有昼夜节律性。我们进一步证明,突变生物钟基因或抑制节律神经元的活性会消除这种温度感知的昼夜节律性,表明生物钟在调控果蝇早晚温度感知上起着重要作用。我们的研究建立了一个新颖的行为学模型,为深入揭示生物钟对温度感知机制的影响奠定了基础。     

生物钟原理指导下的科学受孕日期计算

人体的生物钟反映了生理和心理功能周期性的变化.情绪、体力和智力的节律周期分别为28天、23天和33天,每个周期都存在较为明显的高潮期、低潮期和临界期.当夫妻双方有4条以上的生物钟曲线处于高潮期时受孕,往往能够实现优生.可见,利用生物钟原理计算和指导受孕日期具有巨大价值.因此,主要介绍生物钟原理指导下的科学受孕日期计算.     

《自然》:科学家发现影响生物钟节律蛋白质

很多植物春季开花,秋季结果;夜行动物白天睡大觉,夜晚则四处"狩猎"。决定这些生理节律的生物周期被称为"生物钟"。阿根廷研究人员发现,一种蛋白质能通过参与某些生物的生长发育     

一种新型生理节律地鼠模型的研究

一种新型生理节律地鼠模型的研究盲鼠、睡鼠和突变地鼠已为哺乳动物生物钟的研究带来新的内涵，由光照控制的基本生物钟——生物节律影响着激素的释放和睡眼模式。阐明生物钟的内在工作机理可减少夜班工人的工作事故和提高药物的疗效。美国弗吉尼亚大学生物节律中心的米歇...     

生命的节律

地球自诞生早期就开始了自转。自转使地球上很多环境因子跟着发生了周期性的变化,比如光线和温度的昼夜更替,呈现出24小时的规律性变化。为了适应这些环境因子的变化,地球上几乎所有的生物都进化出了生物钟系统,以调节生物体内的生理、生化、代谢反应和行为。研究人员发现,美国黄石公园地表生活着嗜极菌,它们只在夜间进行细胞分裂和增殖。黄石公园地表裸露,白天紫外线很强,而紫外线可以造成DNA的断裂和损伤,如果细菌在白天进行分裂,这些损伤就有可能因来不     

新知快报

日本据称,生物睡眠和觉醒,每天都有一种固定的节奏,这是因为生物钟在背后控制着机体活动。日本理化研究所和名古屋大学联合研究小组最近分析出生物钟类似“钟摆”作用的蛋白质立体结构,揭开了生物钟的神秘面纱。据报道,生物钟控制生理活动以24小时为周期,无论人类还是特殊的细胞这一点都是相同的。研究人员以带有生物钟的最原始单细胞光合蓝色细菌为对象,利用兵库县大型放射线设施“Spring-8”,分析它的生物钟起钟摆作而形成了内在生物钟。这一发现将有助于那些内部生物钟因时差或健康问题被扰乱而受折磨的人们。据珀德尤大学研究者詹姆士.…     

科学家发现影响生物钟节律蛋白质

很多植物春季开花,秋季结果;夜行动物白天睡大觉,夜晚则四处＂狩猎＂。例如,十字花科植物——拟南芥的生物周期约为24h;果蝇通常白天活动,夜晚休息。决定这些生理节律的生物周期被称为＂生物钟＂。     

转录物组学解析植物生长发育的生物钟调控模

基于拟南芥的时间序列的基因组芯片数据,分析了植物生长的昼夜调节模式相关的基因表达规律,发现有2.4%的基因的日振幅达到了显著差异水平.从整体基因转录组水平分析,白天诱导表达的基因主要参与调控植物与环境之间的相互作用,而夜晚表达上调的基因主要参与调节植物的生长发育.此外,植物叶绿素和血红素的生物合成也受到了生物钟的调控.对整个基因组水平上生物钟核心震荡调节子CCA1/LHY和TOC1的共表达基因做了基因组水平上的扫描鉴定,得到了一些新的潜在的生物节律调节因子.这些结果为今后更为系统地完善植物的生物节律的调控网络提供了参考.     

植物节律性发育的分子基础

生物钟调节了多种物生的生理过程.本文主要阐述了植物生长的日变化以及季节变化的分子基础,并分析了生物钟在植物生长发育过程中的重要作用.     

试论人体生物钟对比赛和训练的影响

本文论述了人体生物钟对比赛和训练的影响，以及利用人体生物钟提出运动训练水平和比赛成绩。     

生物钟之谜

正"一切人类的行为,都是适应地球自转的结果。"——"生物钟之父"Colin Pittendrigh2014年巴西世界杯期间,连续熬夜的球迷们有点"顶不住"了,白天犯困迷糊,晚上精神抖擞,"我的生物钟紊乱了!"不少人会发出这样的感叹。那么,你知道你的生物钟长在哪里吗?你知道没有生物钟会有什么后果吗?你知道怎么调节生物钟吗?这些有关生物钟     

L-D循环对果蝇生理活动的影响

针对Goldbeter五维果蝇生理节律模型进行了分析,得出系统平衡点的渐近稳定性条件,同时分析了果蝇的生理节律.在L-D循环光照作用下,当果蝇的生物钟处于渐近稳定条件时,利用摄动理论证明系统可以产生周期振荡,且当果蝇的生物钟具有周期解时,系统在一定条件下可能出现倍周期现象.     

“星期一病”

人脑里管时间的神经体在人脑里的位置已为人所知,但是,剑桥大学的哈斯廷斯博士和其他人仍在加紧研究这一部分和人脑其它的部分以及人体的联系所在。哈斯廷斯对人脑和人体生物钟的看法是:我们人脑的时钟功能部分是由大约一万个神经细胞组成的,这些神经细胞都团在一起,位置大约在我们眼睛后面4cm之处,它控制着我们的行为、生理活动和新陈代谢功能,这样我们的身体就能随时对外界作出反应,日夜不停地充满活力。     

生物钟的量子生物学分析

根据Moore-Ede and R.Lydic等报告:生物钟就是下丘脑中的二串神经细胞。以及HTS、脑生物钟区域受到损伤和病变会出现生物节律失常。本文提出脑生物钟的生物物理模型如下:脑生物钟是位于充满生物液的第三脑室由二串神经细胞组成的巨系统,每一子系统的神经细胞处于规则排列的势阱与势垒相间的某种耗散状态中,势阱里的生物活性物质是各种亚细胞器和细胞质的生物大分子凝聚态;因而从分子生物学的观点看来,巨系统、子系统和亚细胞器都是遵守量子生物学规律的生物组织。写出巨系统的有效哈密顿算符,解生物钟的量子生物学方程——即生物钟里公有化电子的薛定格方程。在一次近似与二次近似下获得了生物钟子系统的能级公式和生物钟里一串神经原的载波和轨道波函数。而且在二次近似下,载波的振幅与编序位置(N+μ)处外界输入脑生物钟的信号有关,因此,生物钟子系统上的载波比固有载波复杂得多,而且出现电子的能级分裂。构成生命组织的生物大分子凝聚成的量子态不是量子力学的基态,起因于生命物质的有序结构有多级量子生物力学规律性。使生命物质处于由开放系统的内部和外部相互作用所制约的激发态。     

国际资讯

<正>01我国科学家发现生物钟紊乱原理随着时代的发展与科技的进步,社会竞争和工作压力与日俱增,全球大约1/3的人存在节律紊乱问题。近日,我国科学家的“生物钟”研究取得重大突破,揭示出“有形”生物钟的存在及其节律调控机制。研究发现,大脑视交叉上核(SCN)神经元的初级纤毛每24小时伸缩一次,如生物钟的指针,通过它可实现对机体节律的调整和时差的调节。     

生物钟背后的秘密

<正>"生物钟"这个词,对你来说,一定不陌生!地球上的生物都以24小时为周期调节生理活动,以适应地球的自转和昼夜变化。但你知道吗?含羞草叶子在黑暗中仍按昼夜规律开闭,向日葵在太阳尚未升起时已经朝向东方,人在亮如白昼的办公室里待到半夜照样犯困——生物的自然节律并不由外界条件决定,而是由某种内在机制掌控。那么,生物钟的生理机制是怎样的呢?1984年,3位美国科学家——杰弗里·霍尔、     

脉胞菌节律调控网络的鲁棒性

生物钟是生命活动以24小时左右为周期的波动,但是其一旦遭到扰乱,会导致严重后果.因而,保持其振荡的鲁棒性与周期长度(接近24小时)的鲁棒性是生物钟的核心问题.有研究发现,生物钟网络中除了一个主要的负反馈调节之外,通常都有其他的反馈调控机制,如脉胞菌的主要反馈是转录调控,但有额外的转录后调控.我们猜想:这些额外反馈调控主要用来维持生物钟的鲁棒性.我们在原有三变量脉胞菌模型基础上,增加了额外调控项,运用Matlab数值模拟,分别对比是否有额外调控的两种情况对环境的容忍程度,得以验证我们的猜想.进一步我们求出在保持振荡时,脉胞菌所能容忍的环境变化范围的理论值,对比理论值和模拟值,引入Hopf 分叉定理进行理论分析,为理解生物钟鲁棒性机理和相关疾病原因提供理论基础.     

“赖床”也是睡眠障碍

不少人都有用长假和周末"补觉"的习惯,有些人甚至一觉就"闷睡"到第二天中午甚至下午。医学专家指出,想通过休假一味地"赖床"、"闷睡"来补充体力的做法并不可取。节目里"闷睡",只会越睡越累。"闷睡"的危害长时间"闷睡"会使人体的各种生理代谢活动水平降到最低,造成人体各种感受功能的减退。"闷睡"会破坏人体的生物钟     

基于模型的蓝藻生物钟昼夜节律的非线性特性研究

依据蓝藻生物钟昼夜节律的生理实验结果和非线性动力学理论,构建了其非线性动力学模型,并利用Matlab软件求出其核心振荡器调控蛋白KaiABC等的相互作用关系,获得各蛋白分泌随时间变化的数值解,且与已有实验数据结果一致,说明理论模型是合理的.     

“生物钟”基因的发现

日本东京大学医学研究所等机构宣布,他们发现了人体“生物钟”基因,从而填补了此项研究的空白。他们对人体与果蝇的“生物钟”基因进行观察发现,人体有17条染色体,老鼠有11条染色体,此外还查明了哺乳类动物“生物钟”位于丘脑下部的“视交叉上核”部位。老鼠的“视交叉上核”基因以24小时为一周期运动。美国于去年5月在老鼠体内发现