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Science专题：生物钟生理学
11月25日Science杂志以“CIRCADIAN PHYSIOLOGY”为题，介绍了近年来生物钟，昼夜节律研究领域的新进展，专题包括多篇综述与社论，主要围绕生物钟与健康，免疫力，睡眠，神经退行性疾病等方面。
基因组“暗物质”也有节律
宾夕法尼亚大学Perelman医学院研究人员利用一些基于高密度DNA测序的新工具，检测了全体小鼠肝脏中增强子的活性。他们发现许多的增强子，像昼夜节律基因一样，与邻近基因协调一致地呈日常振荡――增强子和基因活性都在每天的同一时间达到高峰。
这些增强子的活性转而受到称作为转录因子的独特蛋白控制。基于它们达到高峰的时间，研究小组将这些增强子分为8个三小时时段，并探讨了在每一组中哪些因子能够结合这些增强子。值得注意的是，研究小组发现在同一时段的增强子往往结合相同的转录因子。
移植生物钟
为了适应地球自转引起的昼夜周期性变化，我们进化出了协调昼夜节律的生物钟。当然生物钟并不是人类的ZL，地球上绝大多数植物、动物、真菌和蓝藻都具有生物钟。哈佛医学院的合成生物学家Pamela Silver教授领导研究团队，将蓝藻的生物钟体系移植到了原本没有昼夜节律的细菌中。
研究人员将天然系统看作模块，以可预测和可编程的方式操纵生物学回路，他们用这一方法成功为大肠杆菌赋予了昼夜节律，这些大肠杆菌日后可以用于益生菌药物，对肠道菌群进行监控。
研究人员从蓝藻中提取了这一蛋白回路，并将其移植到大肠杆菌E. coli中，给非节律性的E. coli中建立了生物钟。将这一回路与其他基因表达元件关联，就可以根据昼夜循环来影响代谢和行为。在这项研究中，KaiABC与荧光蛋白关联，E. coli会随着昼夜节律发出荧光。
生物钟蛋白的分子机制
在这一研究方向，Cell曾推荐了四篇文章，比如德克萨斯大学西南医学中心生理系华裔科学家：刘一教授完成的生物昼夜节律分子机理研究成果。
真核的昼夜节律调节器包含自动调整负调节反馈回路。然而，科学家们对转录后的RNA对昼夜调节的作用却知之甚少。刘一研究组以脉孢菌为模型，发现负反馈回路，FRQ和来自FFC复合物的FRH共同抑制frq的转录。研究发现FFC结合在frq RNA是上，与外核体相互协调共同调控frq RNA的衰退。结果，当FRQ低水平时，frq RNA粗略的控制生物昼夜节律。如果frq RNA水平降低，RRP44被沉默会导致昼夜节律功能受损。
此外，研究发现rrp44是个节律控制基因，它的基因表达产物直接作用于WHITE COLLAR复合物，RRP44通过表达ccgs来控制节律。这些实验表明，FFC和外核体是组成转录后负调控反馈环路的组成部分。
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