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        對(duì)斑馬魚(yú)日常節(jié)律的剔除 顯示時(shí)鐘基因功能
        
			
        
				2019-02-16 09:51:29
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        動(dòng)物具有不同的行為模式，取決于一天中的時(shí)間，晝夜動(dòng)物在白天活躍并在夜間睡覺(jué)，反之亦然在夜間動(dòng)物中。盡管已知所謂的“時(shí)鐘基因”涉及將24小時(shí)光照波動(dòng)的節(jié)律轉(zhuǎn)化為適當(dāng)?shù)纳矸磻?yīng)，但仍然不清楚如何實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
        

        對(duì)斑馬魚(yú)日常節(jié)律的剔除 顯示時(shí)鐘基因功能
        

        通過(guò)專注于廣泛使用的研究動(dòng)物斑馬魚(yú)，東京醫(yī)學(xué)和牙科大學(xué)(TMDU)的研究人員和日本各地的同事已經(jīng)闡明了三個(gè)時(shí)鐘基因如何在響應(yīng)光中發(fā)揮作用。通過(guò)廢除斑馬魚(yú)中這些基因的活性，這項(xiàng)工作表明這些基因決定了移動(dòng)和休息的日常行為節(jié)律，以及活動(dòng)所花費(fèi)的總時(shí)間。
        

        在最近在“ 科學(xué)報(bào)告 ”雜志上發(fā)表的這項(xiàng)研究中，該團(tuán)隊(duì)選擇了斑馬魚(yú)，因?yàn)樗鼈兙哂写罅康暮蟠?，與哺乳動(dòng)物相比它們的簡(jiǎn)單性，以及它們簡(jiǎn)單的行為節(jié)律，可以很容易地量化和研究。他們專注于該物種中的基因Cry1a，Per2和Cry2a，通過(guò)使用可以切割DNA的特定酶敲除其中的一個(gè)，兩個(gè)或全部三個(gè)來(lái)分析它們的功能
        

        然后，該小組在完全黑暗，3小時(shí)光照和12小時(shí)光照條件下，將正常，未改變的斑馬魚(yú)與其單次，雙次和三次敲除對(duì)應(yīng)物進(jìn)行比較。后者在晝夜暴露于光的波動(dòng)時(shí)反映了典型的條件。
        

        “在我們對(duì)各種斑馬魚(yú)群體的比較中，我們發(fā)現(xiàn)在3小時(shí)和12小時(shí)的光照下，Per2和Cry1a基因的雙敲除效應(yīng)存在差異，”共同作者Hiroshi Nishina說(shuō)。“3小時(shí)光照后，魚(yú)的總活動(dòng)性和運(yùn)動(dòng)和靜息行為異常均較低，但隨后暴露 12小時(shí)后，這些異常情況得到改善，表明晝夜節(jié)律與運(yùn)動(dòng)活動(dòng)之間存在不同的調(diào)節(jié)機(jī)制。
        

        然后，該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用微陣列分析來(lái)更仔細(xì)地觀察其表達(dá)受時(shí)鐘基因敲除影響的其他特定基因。他們發(fā)現(xiàn)基因敲除和相關(guān)的行為異常與參與代謝的基因表達(dá)改變有關(guān)。研究結(jié)果表明，時(shí)鐘基因與生物體的能量供應(yīng)有關(guān)，它們的缺失會(huì)減少這種供應(yīng)，從而導(dǎo)致較低的運(yùn)動(dòng)和更多的斑馬魚(yú)休息。
        

        “我們的工作揭示了光誘導(dǎo)時(shí)鐘基因在考慮特定生物體的生活方式時(shí)最大化生理效率的重要性，”平山淳說(shuō)。“它促進(jìn)了該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究，甚至可以幫助治療與這些基因相關(guān)的睡眠障礙。”
        
			

			
          
        
			
        
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