昼夜节律钟基因与肿瘤

昼夜节律钟基因(circadian clock genes)在分子水平构成生物钟,使得生物体的细胞分裂、免疫和内分泌等各项生命活动呈现周期性、有序性和协同性。昼夜节律钟基因控制着细胞周期,昼夜节律紊乱会增加癌症发病率;时辰化疗较之常规化疗能够进一步提高治疗指数,减少不良反应,改善患者生活质量;昼夜节律是肿瘤患者重要的生存预后指标;抗肿瘤免疫调节制剂给药也需遵循时间规律。昼夜节律钟基因与细胞周期关系的进一步阐明可能带来对于癌症成因、播散和转移机制认识的深化,并可能带来择时诊疗的新模式。

蛋白激酶CK2和昼夜节律钟

昼夜节律钟是最普遍的一种生物节律,可以使得生物体维持着近似24 h的动态节律。它由转录、翻译的反馈回路系统组成。蛋白激酶CK2是一种极保守的、功能广泛、底物众多的蛋白激酶,它通过对昼夜节律钟基因编码的蛋白进行翻译后修饰参与调节昼夜节律钟。CK2与拟南芥、脉孢菌和果蝇等真核生物的昼夜节律钟密切相关。

昼夜节律钟调控代谢的研究进展

生理和行为的昼夜节律性调控对健康生活是必需的。越来越多的流行病学和遗传学证据显示昼夜节律的破坏与代谢紊乱性疾病相关联。在分子水平上,昼夜节律受到时钟蛋白组成的转录–翻译负反馈环的调控。时钟蛋白通过以下两种途径调节代谢:首先,时钟蛋白作为转录因子直接调节一些代谢关键步骤的限速酶和代谢相关核受体的表达,其次作为代谢相关核受体的辅调节因子来激活或抑制其转录活性。虽然时钟蛋白对代谢途径的调节导致代谢物水平呈昼夜节律振荡,但是产生的代谢物反过来又可以影响昼夜节律钟基因的表达,进而影响昼夜节律钟。深入研究昼夜节律钟与代谢的交互调节可能为治疗某些代谢紊乱性疾病提供新的治疗方案。

昼夜节律钟调控花青素类成分的生物合成

花青素类成分作为植物次生代谢产物,不仅对于植物各种生命活动有重要意义,而且具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗肿瘤、心脑血管保护等多种生理活性,是预防心脑血管疾病和代谢性疾病的一类重要天然产物。因此,探索花青素类成分的生物合成途径及调控机制,对于后续提高花青素类产量,寻找更高效率和低成本的生产方式具有重要意义。昼夜节律钟作为生物体内普遍存在的调控系统,不仅影响植物许多生理和分子过程,而且严格调控着花青素类成分的生物合成。本文综述了近年来昼夜节律钟对花青素类成分生物合成调控机制的研究进展,尝试为花青素类成分生物合成的进一步研究提供新的思路。

高等植物开花时程的调控与光受体 Ⅱ.光受体调控开花时程的分子机制与昼夜节律时间钟

系统评述了高等植物开花时程的调控与植物光受体的联系 .重点说明了控制开花时程的遗传途径以及光周期途径的有关基因的研究进展 .而且对植物光受体调控高等植物开花里程的分子机制作了深入的探讨 .高等植物从营养生长向生殖生长及发育转变的时程具有重要意义 .控制高等植物开花时程及其性别表达的关键就在此过程中 .植物光受体参与了高等植物开花时程的调控并起到了重要作用 .植物光受体主要包括植物光敏素受体 (光敏素A、B、D、E受体 )和隐色素受体 .近

昼夜节律钟和银屑病的研究进展

昼夜节律钟,也称"生物钟",是机体适应地球自转的自我调控机制。昼夜节律系统包括中央和外周振荡器,由昼夜节律钟基因和蛋白组成的转录-翻译反馈环路调控。皮肤除受中央振荡器调控外,本身也具有强健的内在生物钟。人类和小鼠皮肤中基因存在节律变化。银屑病表现出节律紊乱的特征,昼夜节律紊乱可诱发或加重银屑病。基础研究证实昼夜节律钟核心基因对银屑病的免疫炎症反应和角质形成细胞增殖、分化具有调控作用。本文将对昼夜节律钟和银屑病的相关研究进行简要综述。

时钟基因PER在肿瘤中的研究进展

昼夜节律钟控制着人类及大多数哺乳动物每天的体温、血压、激素、代谢等节律,这是由于昼夜节律基因调控的结果。PER(period)基因是核心昼夜节律基因之一,现已确认人类的PER基因包括PER1、PER2和PER3,均是抑癌基因。PER基因的表达异常不仅能促进肿瘤的发生,还能改变细胞对放射线和化疗药物的敏感性,为肿瘤患者的放疗和化疗提供新的治疗方向。本文在将对昼夜节律钟基因PER在肿瘤中的研究进展进行综述。

控制昆虫和螨类滞育的光周期钟的研究进展

综述了控制昆虫和螨类滞育的光周期钟的研究方法与研究进展。光周期钟的模型有许多种,但基本可分为昼夜节律振荡器机制和非昼夜沙漏机制两种。光周期钟的研究内容主要包括24h昼夜循环的光周期反应、非24h昼夜循环的光周期反应、24h昼夜循环的夜间干扰试验、共鸣试验、Bünsow试验和对称骨干双稳定试验。对当前昆虫和螨类光周期时间测量机制的争议进行了评论。

昼夜节律通过褪黑素和糖皮质激素影响RA

RA是一种与昼夜节律钟密切相关的自身免疫病。褪黑素和糖皮质激素(glucocorticoid,GC)都是重要的授时因子,影响人体的昼夜节律,并且它们的受体分布广泛,对免疫细胞、免疫分子均有影响。褪黑素对免疫系统的作用比较复杂,表现为抑制免疫细胞凋亡,增加促炎因子如IL-6在血清中的含量,而关于褪黑素是否促进NF-κB炎症通路目前仍存争议。总体上,褪黑素会加重RA病情,其抑制剂可能具有潜在的RA治疗效果。GC能通过多种途径抑制炎症通路,长期被用于RA和其他自身免疫病的治疗。文章通过褪黑素与GC对RA的影响分析了昼夜节律对RA的作用,总结了与该机制相关的RA治疗方法,为RA治疗提供了新的思路。

自发性高血压大鼠脑缺血再灌注后血压节律和生物钟蛋白表达

目的探讨自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rat,SHR)脑缺血再灌注后血压和血清生物钟蛋白水平的变化以及两者的关联性。方法采用大脑中动脉闭塞法在授时因子时间(zeitgeber time,ZT)0点制备SHR脑缺血再灌注模型,模型制作后连续监测24 h内收缩压。每隔3 h取大鼠尾静脉血,应用酶联免疫吸附法检测血清生物钟蛋白(CLOCK、BMAL1、PER1和CRY1)水平变化。应用Pearson相关分析判断脑缺血再灌注后血压昼夜节律模式与生物钟蛋白水平波动的关系。结果假手术组大鼠存在多种血压模式,包括杓型(53%)、非杓型(27%)、超杓型(13%)和反杓型(7%),以杓型模式为主。相比之下,模型组大鼠血压紊乱程度加重,以非杓型为主,比例高达40%;超杓型和反杓型比例也有所提高,分别为27%和13%;杓型血压占比降至20%。模型组血清CLOCK水平相对稳定,而BMAL1、PER1和CRY1的昼夜节律与假手术组相比出现明显改变。Pearson相关分析显示,PER1与杓型(r=-0.565,P=0.002)和超杓型(r=-0.531,P=0.001)血压模式呈负相关,与非杓型血压呈显著正相关(r=0.620,P<0.001)。结论SHR脑缺血再灌注后血压昼夜节律模式发生明显紊乱,且与Per1基因的调控密切相关。

计时的遗传学

计时的遗传学罗闰良编译昼夜节律基因给研究人员提供了行为的分子基础的新认识。本世纪７０年代以来，研究果蝇单个基因和行为之间的联系，但科学家通过研究控制昼夜节律钟──身体每日睡眠和活动周期的基因，最近才在哺乳动物中开始获得这样的联系。研究人员正集中于这些...

Period基因调控肾素-血管紧张素-醛固酮系统在血压节律中的作用机制

血压节律是指血压昼夜变化的规律,受到时钟基因的调控。然而,血压节律紊乱会增高卒中发病风险。文章以血压调节过程为线索,围绕时钟基因通路探索period基因调控肾素-血管紧张素-醛固酮系统在血压节律中可能的作用机制,为血压节律紊乱相关机制的深入研究和寻找脑血管病一级预防的新靶点提供参考。

生物钟与缺血性卒中

地球上几乎所有生命都存在24 h昼夜节律,控制昼夜节律的生物钟是生理和疾病的重要调节器.昼夜节律紊乱会在分子、细胞、器官系统和整个生物体水平对生理内稳态产生负面影响.许多心脑血管疾病,例如缺血性卒中、心肌梗死等,都被认为有生物钟节律紊乱参与.缺血性卒中是世界范围内导致长期残疾和死亡的主要原因之一,白天发病频率较高,晚上较低,但这种时间分布的确切机制尚不清楚.文章讨论了生物钟在卒中病理生理学机制中的作用以及时钟基因调节的具体分子机制,期望能利用或改变分子时间来开辟卒中治疗的新靶点.

第19届国际生物学奥林匹克竞赛试题(3)理论A-3·行为学和生态学

行为学（Ethology）部分共有4个小题，1分×4=4分。 1．动物可利用其生物钟（昼夜节律钟，circadian clocks）通过太阳确定方向。在冰岛进行的一个特殊的实验中．一只鸟在露天的笼子中被训练在西边取食．它的生物钟因此延迟了6h：在阶段转换后。该鸟在真实时间中午12：00放回露天的笼子。可以观察到，它的觅食方向是：（）

Nature：科学家阐明睡眠的奥秘

刊登于国际杂志Nature上的一项研究报告中。来自牛津大学的研究者通过研究揭示了让大脑开关翻转叫醒我们的分子机制。该研究或可帮助深入理解睡眠的奥秘。睡眠是由两种系统管理的。即昼夜节律钟和睡眠同态调节器，如今昼夜节律钟已经被研究者深入研究了。但研究者对睡眠同态调节器却知之甚少。

迈克尔·杨

迈克尔-杨博士的研究对象是昼夜节律钟，这是一种内源性机制，能够记录和调节在大多数生物体上观察到的日常活动。杨的研究描述特定基因及其蛋白之间的相互作用在单个细胞中制造分子振荡的情况。这些细胞生物钟在大多数动物组织中表现活跃。并且在生理机能和行为上形成了明显的昼夜节律。