cAMP和cGMP的昼夜节律与细胞分裂周期的生物钟模型

环一磷酸腺苷(cyclic AMP,CAMP)和环一磷酸鸟苷(cyclic GMP,cGMP)是一对细胞内的第二信使,在许多生物系统中往往呈现相互拮抗的生理作用.已知细胞内cAMP的水平主要受其合成酶和降解酶,即腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)和磷酸二脂酶phosphodiesterase,PDE)之间活性平衡的调节.细胞分裂周期(cell division cycle,CDC)是一个复杂的过程.当细胞在分裂周期中从一个阶段向另一阶段过渡时,有一系列遗传学的和生物化学的反应被启动.这些反应通过级联式调节逐渐达到高峰,然后在反馈机制和其它控制作用下,不断减弱直至停止.经过一段时间后又开始新的循环.这样,整个过程就像一个钟控的振荡系统,周而复始地运行.藻类细胞Euglena gracilis ZC突变子是一个经过详细研究的细胞系统.在该细胞中已确定了几十种生物节律的存在,其中细胞分裂的周期恰巧为24h,呈现典型的昼夜节律.最近的研究提示,在Euglena中,CDC受到至少一个自主振荡子(autonomous oscillator,AO)的控制.由于该振荡子的运行周期为24h,因此被称为昼夜振荡子,而cAMP和cGMP可能与AO对昼夜节律的介导有关.     

漫步时间:生物钟学

●人类该如何更好地适应人工照明和闹钟带来的非自然世界?伊丽莎白·克勒曼(Elizabeth Klerman)登上火车准备去波士顿布莱汉姆妇科医院上班,火车上的乘务员好几个小时前,四点钟天还没亮就起床,赶第一班火车工作。这样的时间安排有些过分,但和很多人的昼夜节律相比,其生理的和新陈代谢的活动     

时差的生理影响及治疗

生物钟调节分子、生理和行为水平的节律,以适应环境因子的昼夜交替周期。生物钟与外界环境时钟失同步化会产生节律紊乱,从而对健康和认知造成不利影响。跨时区旅行以及夜班、轮班等社会性因素都会造成时差,导致主生物钟和外周生物钟失同步化,内在节律与环境出现失调。由于工业化进程的加快,经历时差或需要轮班工作的人们越来越多,节律紊乱问题及其对生理、代谢、免疫健康和行为的影响应引起重视。随着分子研究的不断深入,人们对时差产生的机理有了更为深刻的认识,同时一些物理、药物治疗方法以及饮食、睡眠和作息管理等措施被用以缓解或治疗节律紊乱及相关症状。文章对生物钟的调节机制,时差和社会性时差对健康、认知等方面的影响,以及目前的治疗措施进行了综述。     

奇妙的"生物钟"

人类生命在地球上从诞生的第一天起,就处在冬去春来,昼夜交替的节律之中。睡眠与苏醒、进食与排泄、体温与血压,以及心脏的跳动与肺脏的呼吸等,都是根据一定的节律进行的。人体一旦失去正常节律,机体的生理功能就会出现紊乱,发生病变。生物体运动的节奏与规律,由来已久,鸡叫三遍天亮,牵牛花破晓开放,青蛙冬眠春晓,大雁南来北往。     

生物钟新发现

美国新泽西州的一名叫杰森的律师在去年冬天时遇上了麻烦。“进入秋季以来,我的心情越来越灰暗。到了冬天,我感到全身乏力,做事困难,睡不踏实,每夜醒来15次,只是为了看看什么时间了。我特别想吃糖。”     

生物钟人类活动的提示器

每种生物，包括人类在内，其行为和生理功能都有一定的节律性。这种类似“钟”的特点，被称为“生物钟”。     

动物神奇的“生物钟”

大自然为每一种动物安排了一张“作息时间表”。猪，牛和羊等家畜总是在白天活动，可是猫却喜欢在白天睡大觉。每当夜幕降临，猪，牛和羊开始入睡时，猫才伸伸懒腰，活跃起来，鼯鼠的“作息时间”有一点和猫类似，它白天呆在树洞里，夕阳西下后才钻出来活动，在树林里张“翼”滑翔，     

生物钟与光周期响应

浩瀚宇宙中,地球自转的同时围绕太阳的公转导致昼夜交替,四季更迭,风物长新。正因如此,地球生命赖以存在的自然环境中的光照、温度、水分(湿度)、食物(营养)等环境因素也会发生相应的周期性变化。生物体只有适应环境节律性变化带来的生存压力才能保证种族的繁衍。所有的环境适应性中,生物体对光周期的适应最为重要。处于地球上不同纬度的生物,在一年之中感受到光强、光质和光照长度的节律性变化,会在最适的时间选择适宜的环境完成生长、发育和繁殖过程。在漫长进化过程中产生的生物钟调控机制,可以帮助生物体整合并预测内外环境信号近24小时节律性变化,进而通过调控机体生理生化和新陈代谢过程提高环境适应性。生物学家一直关注生物钟与光周期现象,相关领域已有许多重要研究成果表明生物钟参与调控动植物的光周期响应。     

浅谈电力企业的习惯性违章与人体的生物钟

电力企业的习惯性违章事故在全部事故中占有相当大比例,它不仅会造成设备损坏、对用户停电甚至会造成人身伤亡,故应引起企业的足够重视并设法减少和避免此类事故的发生.     

植物生物钟研究的历史回顾与最新进展*

生物钟几乎参与调控了植物体所有的新陈代谢、生长发育过程,使植物体与外界环境条件达到时间和空间的同步,极大地增强了植物环境适应性和竞争能力。笔者首先从植物生物钟的研究历史入手,回顾了中国古代农业生产中对节律性的认识和应用;然后介绍了现代植物生物钟研究的起源、基本概念和理论知识;最后重点论述了本领域的最新研究进展,揭示了植物生物钟作为复杂的信号转导网络的“整体水平”调控特性和“牵一发而动全身”的独特性。     

人体为什么会有生物钟

在世界上,整个生物界好像都在按着同一个时刻表在有规律地运转着,例如夜晚万物入眠,清晨鸡啼鸟鸣。当你每天都需要在某一特定时刻内醒来,在开始几天可能必须借助于闹钟之类的提醒,可是,日子一久你就会惊奇地发现,当不再借助闹钟时,你仍然能在大约这个时刻里醒来,中间的误差甚至相差不了几分钟。     

根据血液生物钟准时吃药

我们究竟该在什么时候吃药?每次生病之后,我们都要仔细看一下说明书上的用药时间,一般是一天1～3次,具体吃药时间通常是饭前饭后半小时。这种用药方法不能说不科学,但是至少不精确。日本研究人员发现,如果我们能测定体内的血液生物钟,不仅可以做到在最科学的时间点上准时吃药,而且可以在最科学的时间点上准时吃饭。我们在日常生活中往往根据统一的时钟来安排工作、学习和生活。在我们的身体内部的细胞、组织和器官并不会看着时钟来完成各种生     

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。     

生命世界的"第三定律"

古希腊人相信，自然是按照理性设计的。理性的精髓是数学，因此毕达哥拉斯认为，宇宙是以数学方式设计和运行的。到了17世纪初叶，著名德国科学家开普勒将毕达哥拉斯的观念用于对星球观测数据的分析，发现了支配行星运动的三个定律。     

人工照明与睡眠不足

●越来越多的人在夜间因使用电灯扰乱睡眠,查尔斯·切斯勒(Charles Czeisler)说。在我们这个7天/24小时的社会里,有很多原因使人们睡眠不足,比如每天早早开始工作或上学、长时间通勤以及摄入富含咖啡因的食物和饮料等。但有些因素还没有被重视,例如,电光源技术的突破。没     

“时间控制”眼镜

科学家发明出世界上第一副时间控制眼镜。这种高科技眼镜中间可以放出绿色的柔和光线,通过调整人体的生物钟以改变人类的睡眠类型,未来或将有望用于防止时差反应。该设备名叫Re-Timer,寓意为凡是使用它的长途飞行乘客,在下飞机的时候都会感到神清气爽。     

大豆1,5-二磷酸核酮糖羧化酶小亚基基因的转录表达分析

1,5－二磷酸核酮糖羧化酶小亚基基因rbcS在植物基因组中呈多基因家庭存在。大豆中分离的3个全长的rbcS cDNA在核苷酸和氨基酸序列上具有极高的相似性。Southern杂交分析表明1,5－二磷酸核酮糖羧化酶小亚基（EC4.1.1.39)在大豆中由4－8个成员的基因家庭编码。Northen分析表明rbcS的表达具有明显的器官特异性。在叶片中表达量极高而在根中检测不到。rbcS基因对许多外界因子如水杨酸、盐肋迫和干旱处理具有明显的应答反应。但不同浓度的水杨酸和NaCl对rbcS基因的转录有不同程度的诱导。rbcS基因表达量分别在2.0mmol/L的水杨酸和0.4％ NaCl处理24h时最高,为相应对照的2.5-3.0倍。rbcS的转录具有明显的昼夜节律变化,而且这种节律受低温和光照的影响。     

在细菌体内孕育新的生命——记世界首例人造合成生命诞生过程

15年来,作为基因组学界泰斗的克雷格·文特尔(Craig Venter,下图)一直在追寻着一个梦想:借助生物化学材料构建一个基因组,用于人造生命的合成。现在,文特尔和他创办的克雷格·文特尔研究所(简称JCVI)宣称,他们已经实现了这个梦想。在2010年5月21日出版的《科学》杂志网络版上,他们描述了该工作的具体步骤:构建了一套细菌染色体,并成功地将其转入一种去除了原有DNA的细菌的体内。在合成基因组的驱动下,微生物细胞开始复制和制造出了一套全新的蛋白质。     

杆状病毒运载的乙型肝炎病毒表面抗原基因(preS2-S)在家蚕体内的高效表达

利用核型多角体病毒中多角体蛋白基因的强启动基因建立的表达载体系统,被认为是极有潜力的新型表达载体系统。我们组建了插入乙型肝炎病毒表面抗原基因(HBV preS2-S)的重组家蚕核型多角体病毒BmNPVS后,用重组病毒感染家蚕做了进一步的研究。发现在重组病毒感染的5龄蚕的血淋巴中每毫升含HBsAg 7-10μg,每条蚕的蚕体组织中还含