据physorg网站2007年5月21日报道，在几乎所有高级生物体中生理节奏时钟控制着生物功能的时间。每一个曾经飞越过几个时区的人都知道飞机时差会导致生物功能时间出现紊乱。康耐尔大学和达特茅斯大学科学家的最新研究成果对生理节奏时钟通过将光能转用于细胞内化学反应过程中的生物学机理进行了解释。该研究发表在《自然》杂志5月18日期刊中。
细胞中的生理节奏时钟对夜间和昼间的光会产生不同的反应，从而使生物体可以根据每天新陈代谢循环的步伐提前应对环境作出调整。生理节奏时钟在许多生理过程中都扮演着重要的角色：开花植物定时在早上打开花瓣，在晚上闭合花瓣；或者像
真菌类一样设定释放孢子时间，以获得最大成功再生。对于人类而言，生理节奏时钟控制着我们晚上睡觉，早上醒来。生理节奏时钟控制了许多重要的调节功能。生理节奏时钟被打乱可能会引发飞机时差症、精神疾病及一些
癌症。
该研究
论文的资深作者布赖恩.克拉尼是康耐尔大学化学和化学生物系的一名副教授，他说，“这些时钟普遍存在于各种生物体中，经过生物体数百万年的进化后被分成不同类型的时钟。”
该研究发现了菌类(粗糙脉孢菌)是如何利用生理节奏时间光传感器控制类胡罗卜素生产，以免受日出后太阳紫外线辐射的损害。研究人员对一个活性蛋白质进行了研究，该蛋白质包含有一种发色团(一种吸光分子)。发光团捕获光子或者光粒子，从光中获取能量触发一系列交互作用，最终使活性蛋白质表面产生构象变化。这一蛋白质表面的结构改变产生了一系列能够影响基因表现的东西，比如打开或者关闭类胡萝卜素的生产。通过取代活性蛋白质表面的一个原子(硫取代氧)，研究人员就能够关闭这一反应链，阻止蛋白质表面的结构改变，从而破坏类胡萝卜素的定时生产。
该论文的主要作者康赖尔大学化学生物学研究生布赖恩.佐尔托维斯基说，“现在我们能够证明，这一蛋白质构象改变与其在生物体内的功能是直接相关的。”
生理节奏时钟使菌类仅仅只在免受太阳光线伤害的时候才控制和生产类胡萝卜素。人类睡眠时钟可能也具有类似的“开关”。克拉尼说，“我们对在分子级上理解这一时钟行为非常感兴趣。这是一个化学生物学重要的范例。我们可能会对单分子通过特定的方式，实实在在地改变一个复杂生物体表现的化学过程心存疑虑。”
英文原文链接参见：
http://www.physorg.com/news98979712.html
作者：
2007-5-25