PNAS：調控細胞「生物鐘」的關鍵基因

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一類基因能夠通過調節細胞內在的"生物鐘"使得細胞能夠適應環境中的時間變化。這項由動東京大學的研究者們做出的研究成果首次證明生物鐘調節與細胞壓力之間的關係。

生物鐘在絕大多數對光線敏感的物種中存在。人類生物鐘調節紊亂會導致各類疾病的發生，包括高血壓、代謝異常以及失眠症等。值夜班的工作者或者老年人都有可能因為生物鐘的紊亂導致上述疾病的發生。

Ask1，Ask2，Ask3（apoptosis signal-regulating kinase 1, 2, 3）的細胞以及小鼠進行了研究。實驗結果顯示，Ask基因對於環境因時間變化而產生的快速或慢速的改變十分敏感。

缺乏Ask基因的細胞並不會生物鐘節律的刺激產生反應，相比之下，正常細胞在不同時間環境中鹽度或糖度發生變化後都會出現快速的反應。此外，缺乏Ask基因的細胞對於氧化壓力的反應也變得不再敏感。而由於化學平衡的改變，不受控制氧化壓力會在細胞中產生毒性效應。

"許多研究者認為氧化壓力以及生物鐘存在內在聯繫，這是由於DNA複製以及光合作用交替出現的現象在古老物種中就已經出現。光合作用中光線能夠創造自由基，從而對DNA產生損傷。因此細胞只能夠在光合成活性被抑制的夜間進行DNA的複製。而我們的研究首次證明Ask基因調節了氧化壓力與生物鐘之間的關係"作者們說道。

小鼠的行為特徵也證明了作者們的觀點。正常小鼠能夠在夜間接受強光刺激後改變其第二天的蘇醒時間。而缺失Ask基因的小鼠則喪失了調節生物鐘的能力。

原始資訊：

Three genes essential for cells to tell time

原始出處：

Kiyomichi Imamura, Hikari Yoshitane, Kazuki Hattori, Mitsuo Yamaguchi, Kento Yoshida, Takenori Okubo, Isao Naguro, Hidenori Ichijo, Yoshitaka Fukada. ASK family kinases mediate cellular stress and redox signaling to circadian clock. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018; 201719298 DOI: 10.1073/pnas.1719298115

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