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1、,生物钟简介,口腔1503 祁昊 吴沁蕊 何曾幸 邢译匀 张佳丽,北京时间2017年10月2日下午5时30分，2017年诺贝尔生理学或医学奖成果，颁发给了三个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）。 他们发现了地球生命节律的分子机制，解释了生命包括人类的内部“生物钟”究竟如何工作，以预测和适应正常的生物节奏，使之与地球律动（每24小时一个周期的昼夜节律）保持同步。,几乎所有生物的生理，生化和行为过程都表现出昼夜节律性变化。 人们在日常生活中观察到机体在特定的时间会产生特殊变化，于是将
2、这种设定并凋控机体昼夜周期，乃至月周期、年周期的系统称为“生物钟” 将这些周期现象现象称生物钟现象。,模式生物：果蝇,果蝇的基因dper 转录 蛋白质“PER”,科学家们是如何研究生物钟的？,dper基因会让PER蛋白质在夜晚期间在细胞内积累，并在白天分解，从而揭示出细胞内部控制生物钟的内在机制。,其他：cry基因与CRY蛋白,中枢生物钟 生物钟的“中枢起搏点”,机制： 外界环境明暗变化投照于视网膜上，再由视网膜神经节细胞(非视细咆或视色素)将信息通过视网膜下丘脑束传递至SCN腹外侧部进而产生相应的效应。 当外界光照发生变化时，生物能很快重新设定一个新的生物钟循环机制，适应新环境 因此，视交叉
3、上核又称为节律的“中枢起搏点”。,非哺乳类脊椎动物节律的中枢位于松果体内 哺乳动物体内，生物钟的中枢是位于下丘脑的视交叉上核(SCN)的一个内源性昼夜节律机制。,01,现已发现十几个与生物钟相关的基因 如per基因,PER蛋白夜晚累积 白天被分解 PER蛋白浓度在24小时周期中波动，和昼夜节律同步,per1早晨 per2下午 per3部分早晨表达,外周生物钟,起初，研究者假设，机体内只有一个生物钟扮演着节拍器的角色，可以调节无数生理过程。 15年前，研究者在其他器官、组织和单个细胞中，发现了次要生物钟调控的迹象。 有证据表明，活跃在大脑中的生物钟基因在肝脏、肾脏、胰腺、心脏等组织的细胞中也会周
4、期性地表达和关闭。,生物钟的基因调控,02,周期基因维持昼夜节律更替,周期基因mRNAPER蛋白PER蛋白聚集在周期基因活性被阻断的细胞核中,PER蛋白结合在per基因的启动子上抑制转录,其他生物钟基因,03,04,反馈抑制、反馈激活调节、基因内调节、基因间调节等多种机制共同组成了生物钟的基因调控网络。 机体里的绝大部分基因也都受生物钟的调控 如褪黑素。 一个精确校准的昼夜节律使我们的生理机制适应于一天当中的不同时期，调节睡眠模式、摄食行为、激素释放、血压和体温。,生物钟的研究，有助于我们进一步了解人体生理。将昼夜节律的相关信息与对疾病的诊断和治疗更有效地整合在一起，那么医生将能更好地改善健康、预防疾病，将患者所需的疗法疗效最大化。,THANKS,
