生命的钟表-生物钟的工作机制(2)

生物钟的概念看似简单。生物钟的现象看似普遍。其实也不尽然。生物钟的现象就在那里，但是它本质却难以入手，研究不容易。这里面必须要提一下果蝇这个神奇的生物。它简直是生物学的BUG，相信学过高中生物的同学都知道，你整个高中生物的一半时间，甚至是更多，都在研究这个东西。 哈哈。

生物钟的突破也是起始于果蝇，1971年从果蝇的一个基因出发开启了生物钟的基因研究，23年后才发现哺乳动物第一个生物钟基因的突变，26年后明确哺乳类的生物钟基因与果蝇的类似，30年后人们发现同果蝇一样的基因也控制人类生物钟（也就是说从生物学角度来看，果蝇的这段基因与人类相似，且作用相同）。控制生物钟的内在机理随着一个一个基因的发现和研究，逐渐明朗，从果蝇到人存在同样一批控制生物钟的基因，它们编码的蛋白质合作共事，节律性地调节细胞内的基因转录，都采用了负反馈模式，并与光和温度等外界因素协调，从而对应于地球自转的近24小时节律。
在这里简单说一下，传说中研究生物钟最屌的科学家都是美国佬，而且其中的五位都是研究的生物学中的BUG-果蝇，只有一位研究小鼠。他们分别是加州理工学院的Seymour Benzer（1921-2007）和Ronald Konopka（1947-2015）开创生物钟的基因研究，发现第一个生物钟基因period（per）。两个团队克隆per基因：洛克菲勒大学的Michael Young（1949-）领导的实验室，Brandeis大学的Michael Rosbash（1944-）和Jeffrey Hall（1945-）两个实验室合作的团队，他们都还发现调控生物钟的更多基因。哺乳类生物钟基因研究的突破来自当时在美国西北大学、现在西南医学中心的Joseph S Takahashi（高桥,1951-）。