1998年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“永恒”基因（timeless）在哺乳動(dòng)物中的版本,。永恒基因在果蠅的生物鐘中起著至為關(guān)鍵的作用,。但除了一個(gè)研究小組外，所有研究永恒基因的小組都認(rèn)為永恒基因在哺乳動(dòng)物中沒有這樣的作用?，F(xiàn)在,，那個(gè)獨(dú)樹一幟的研究小組證明，永恒基因在哺乳動(dòng)物的生物鐘中也扮演著關(guān)鍵角色,。
在發(fā)表在10月17日期《科學(xué)》雜志上的一篇復(fù)雜的大鼠研究中,，伊利諾斯大學(xué)Urbana-Champaign分校的研究人員阻斷了永恒基因的功能，結(jié)果大鼠的生物鐘發(fā)生混亂,。
當(dāng)前這篇研究與早先研究的一個(gè)關(guān)鍵差異在于他們識(shí)別出兩個(gè)不同版本的“永恒”蛋白：一個(gè)是全長蛋白,，另一個(gè)是稍短的、不完整的版本。
“關(guān)于永恒基因的作用一直存在許多爭論,，自1998年以來，永恒基因的研究基本已被擱置起來,。”當(dāng)伊利諾斯大學(xué)細(xì)胞和結(jié)構(gòu)生物學(xué)系的主任Martha U. Gillette說,。在最初的研究中，她的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)看到永恒基因RNA表達(dá)的差異,，而其它實(shí)驗(yàn)室都未發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn),。
這項(xiàng)研究在Gillette的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，由博士研究生Jessica W. Barnes 和 Jeffrey A. Barnes,，以及獸醫(yī)生物科學(xué)教授Shelley A. Tischkau領(lǐng)導(dǎo),，他們繼續(xù)努力破譯早先這些相互矛盾的發(fā)現(xiàn)。
“這篇文章用強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)證明需要重新認(rèn)識(shí)哺乳動(dòng)物中的永恒基因,。”事實(shí)上,，研究小組還在網(wǎng)站上公布了更多的支持?jǐn)?shù)據(jù)作為對(duì)《科學(xué)》上的文章的補(bǔ)充。
早先的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致研究人員得出永恒基因只在哺乳動(dòng)物的細(xì)胞發(fā)育中起關(guān)鍵作用,，而在生物鐘中的作用不大這一結(jié)論,。“其它實(shí)驗(yàn)室都將自己的試劑靶向永恒基因的末端。由于短鏈永恒基因版本的產(chǎn)物極為豐富,，因而只在全長永恒基因中存在的變異很難被分離出來,。”Jessica Barnes說。“因此他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤入歧途,。”
而以全長永恒基因?yàn)檠芯繉?duì)象,，就會(huì)清晰地發(fā)現(xiàn)永恒基因與另外5個(gè)哺乳動(dòng)物生物鐘基因的相互作用，這5個(gè)基因分別為3種mPER以及mClk 和 bmal,。
在大鼠負(fù)責(zé)生物鐘的視交叉上核（suprachiasmatic nucleus）的腦組織切片中,，當(dāng)永恒基因存在時(shí)生物鐘的活動(dòng)就正常。當(dāng)研究人員用特別設(shè)計(jì)的反義分子風(fēng)阻永恒基因時(shí),，生物鐘的電節(jié)奏就被破壞,。“當(dāng)大腦中的永恒蛋白水平很低時(shí)，其它生物鐘基因也會(huì)遭到破壞,。”Barnes解釋說,。“整個(gè)生物鐘都像是被拆卸了一般，一切都搞亂了,。”
一些生物鐘基因會(huì)發(fā)送積極信號(hào),，誘導(dǎo)mRNA 的產(chǎn)生。伊利諾斯研究小組認(rèn)為,，在24小時(shí)的周期中永恒基因和另一個(gè)生物鐘基因mPER2串聯(lián)工作作為關(guān)閉關(guān)閉mRNA產(chǎn)生的消極信號(hào),。永恒基因在哺乳動(dòng)物生物鐘中的同等重要性,，說明果蠅和哺乳動(dòng)物的生物鐘基因是對(duì)應(yīng)的,，功能類似。
“永恒基因的保守性非常重要,。”Gillette說,。“沒有永恒基因,，就像是一個(gè)復(fù)雜機(jī)器中缺失了一整套齒輪,。”
