Forskning i døgnrytme kunne forvandle tidlige fugle til natugler

Hvordan kropsure fungerer, kan føre til videnskab, der kan gøre en tidlig fugl til en natugle eller omvendt såvel som andre fremskridt, som at hjælpe afgrøder med at vokse hele året rundt.

I Anvendt fysik anmeldelser , videnskabsmænd ved Penn State rapporterer om deres arbejde med at fremme viden om døgnrytmer, den naturlige proces, der styrer søvn- og vågnemønstre hos mennesker, dyr, og planter.

Forskere har identificeret et sæt gener, kaldet urgener, der styrer disse rytmer. Men et mere kompliceret netværk af gener end tidligere kendt ser ud til at være relateret til døgnrytmer. En mere fuldstændig forståelse af dette netværk er nøglen til at forstå, hvordan rytmerne fungerer og potentielt kan ændres.

Forfatterne beskriver en statistisk model, de bruger til at hjælpe med at identificere alle generne involveret i dette netværk. Med hjælp fra forskere fra andre discipliner, de håber fuldt ud at forstå, hvordan disse gener arbejder sammen for at gøre en person mere produktiv om morgenen, mens en anden trives midt om natten.

Hvis du gør det, kan det føre til skabelsen af ​​medicin, der vil hjælpe en person, der naturligt er dagmenneske, men som skal arbejde om natten, eller en, der kæmper for at være produktiv først om morgenen.

"Hvis vi forstår genet for en natugle, vi kan udvikle et lægemiddel til at aktivere det gen for en tidlig fugl, der skal leve en livsstil som en natugle, " sagde forfatter Rongling Wu, direktør for Center for Statistical Genetics i Penn State.

Der er også mulige sundhedsmæssige fordele. Forstyrrede døgnrytmer er blevet forbundet med sundhedsproblemer, herunder depression, angst, vægtøgning, og hjertekarsygdomme.

Og mens de fleste mennesker nok tænker på døgnrytmer hos mennesker, planter og dyr har dem, også. Et gennembrud i forståelsen af ​​urgen-genet kan hjælpe med at øge afgrødeproduktionen.

For eksempel, hvede, som har en tendens til at "hvile" midt på dagen, kunne modificeres til at vokse hele dagen lang og høstes hurtigere. Eller en afgrøde, der ikke vokser godt i nordlige områder med mindre dagslys og koldere temperaturer, kan få gener ændret for at få den til at ignorere disse forhold.

"Vi kan øge vores produktion, " sagde Wu. "Hvis vi kan aktivere det korrekte gen, vi kan bruge al den tid. Men vi er nødt til at samle forskellige forskere fra andre felter for bedre at forstå et så komplekst problem."