众多基因影响生物钟

【美国《科学日报》网站6月25日文章】题：了解身体的生物钟
你在半夜4点昏昏欲睡时的感觉可能与下午4点时的感觉不同。如今，研究人员可能了解到其中的原因。华盛顿大学医学院的一项研究有助于解释基因是如何控制生物钟的。
来自该医学院三个实验室的研究人员与一个研究小组合作，在果蝇体内发现了22个看起来受生物钟规律性控制的基因，还发现了另外几百个同时受光和生物钟控制的基因。该研究结果发表在6月24日出版的一期《全国科学院学报》上。
果蝇是科学家最经常研究的生物之一，特别是在了解生物钟的探寻过程中。过去，研究人员只能估计8个时钟基因（控制生物钟的基因）影响的基因数量。但是，果蝇的基因组图谱如今已被完全绘就，科学家几乎能对它所有的14000个基因进行细致的研究。
华盛顿大学的这个研究组利用了现有的果蝇基因组数据库。他们使用一种名为DNA微阵列（DNA　microarrays）的新技术———对组织样本中所有活性基因的复杂排列———测量近乎14000个基因于不同时间在正常果蝇大脑和丢失一个时钟基因的果蝇大脑中的表达程度。
所有果蝇都在有光的环境中度过12小时，随后在黑暗中度过12小时。如此循环，共持续96小时。第5天，科学家在6个不同时间对其中的一半进行基因分析。
其余果蝇被转移到完全黑暗的环境，共持续48小时。第3天，研究人员在相同的6个时间点，分析这些果蝇的基因表达程度。通过将果蝇持续放置在黑暗中，研究人员希望能发现受果蝇体内生理节奏计时系统控制、而不是外部刺激控制的基因变化。
利用复杂的计算机统计分析，该研究小组断定，在明暗交替环境中生活的正常果蝇的体内，14000个基因中有72至200个表现出明显的基因表达节奏。而当这些果蝇在完全黑暗的环境中度过3天后，这72个基因中的22个会继续波动。这表明，这22个基因是受果蝇体内生物钟的控制，而不受类似光等外部刺激的控制。
该研究最让人吃惊的一项成果是，发现了几百个表达程度不随每日时间波动，却对不同光亮环境或生物钟的有无反应剧烈的基因。