韓國數學家解開60年之久的生物鐘秘密

韓國數學家解開60年之久的生物鐘秘密

2015-12-21 17:43:52  東亞日報

發表時間:2015-12-21 17:43:52來源:東亞日報字體大小:A+  A-

生物鐘之謎

     據韓國東亞日報報道,韓國科學技術院(KAIST)數理科學系教授金在景利用數學模型,解開了即使溫度改變,生物鐘也會按時運作的原理,引起人們關注。 
    生物鐘起到維持24小時周期的生物節律的作用,晚上9點左右開始分泌睡眠荷爾蒙“將黑素”,提醒人們睡覺,早上7點左右會讓人醒來。但是普通的生物化學反應,隨著溫度上升,反應速度也會加快。也就是說,身體發熱或在夏季,睡眠時間可能會縮短。幸運的是,人體生物鐘與溫度變化無關,能保持穩定。這種性質雖然早在1954年就被發現,但至今人們依舊沒搞清楚其運作原理。雖然許多生物學家和數學家發表了各種假設,但是每次驗證都失敗了。
    金在景教授的研究發現,生物鐘的核心即蛋白質“Period2”分解的樣子很特別。普通蛋白質會隨著時間的推移迅速分解。Period2反復進行快速分解后,分解過程變慢,并以階梯形態減少。
    他提出兩種假設,并利用微分方程式進行了分析,結果表明Period2存在快速分解法與緩慢分解法這兩種方法,“磷酸化開關”可以調整兩種方法比率。
杜克-新加坡大學醫學院通過實驗驗證了這一假設。金在景表示,“如果開發出調節磷酸化開關的物質,就可以預防因夜間工作或經常國外出差而發生的生物鐘異常。這一研究結果發表在雜志《分子·細胞》上。

責編:微科普

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