法科学家证实鱼类有多个生物钟

法国研究人员最新的研究证实,鱼类体内的许多器官都有生物钟。从而推断脊椎动物体内只有唯一一个生物钟”的传统理论。 生物钟也被称为生理钟,是生物生命活动的内在节奏性,生物通过它能感受外界环境的周期性变化,如昼夜光的变化等,并调节自身生理活动的节奏。长期以来,生物界一直认定,脊椎动物身体只有唯一一个生物钟,这个生物钟位于脊椎动物的头部。 据主持脊椎动物钟研究的科学家介绍,他们首先在鱼类动物斑马鱼的心脏和肾脏中发现了生物钟的存在,此后又进一步论证出鱼类动物体内的几乎所有器官都有生物钟。他们经研究认为,由于这些生物钟均受身体内部对光线敏感物质的控制,所以它们通常根据光线变化而自动进     

生物素的生理功能及其分子作用机制

生物素是动物机体内维持正常生理机能所必需的一种维生素。它作为4种羧化酶辅酶成分,在哺乳动物体内的葡萄糖、氨基酸和脂肪酸代谢中起着重要作用。越来越多的研究表明,生物素对基因表达的调控起着重要的作用。本文综述了生物素的营养生理作用及其对基因表达调控的影响。     

名词解释

生物钟(biological clock)是指生物体内存在的生物节律系统。生物通过对外界环境周期性变化(主要指昼夜、潮汐、朔望、季节)的感受来调节本身的生理活动,从而出现相应的生物节律(biologicalrhythm)诸如睡眠觉醒节律,体温节律,细胞分泌、酶合成节律和内分泌节律。这     

猪精氨酸的营养生理研究进展

综述精氨酸的生理、代谢和营养作用.精氨酸(Arg)是幼年动物的必需氨基酸,是动物体内一氧化氮和多胺合成的生物前体,并能刺激生长激素和胰岛素的释放.在动物体内起重要的营养生理作用.     

营养与激素的关系

营养与激素的关系军事医学科学院卫生学环境医学研究所刘燕强南京农业大学动物生理生化实验室韩正康营养与激素的关系是：体内激素水平或使用外源性激素可影响营养物质在体内的代谢和利用；营养成分和营养状况可调控体内激素的分泌，以维持不同条件下体内的代谢活动，这逐...     

锌在肉鸡生产中的应用

锌作为动物体内必需的微量元素之一,是动物体内多种酶的组成成分或激活因子,能够维持动物正常生理机能。锌可参与机体信号转导,通过影响激素合成与分泌等调控动物采食,调节氧化还原系统的稳态以及细胞因子分泌,改善机体抗氧化及免疫功能。文章综述了不同锌源的生物利用度、锌的作用机制以及补充锌对肉鸡生长、抗氧化、免疫反应、肠绒毛组织形态学等的影响,为肉鸡生产中锌的可持续使用提供建议。     

维生素E对动物营养调控的研究进展

维生素E是一种脂溶性维生素,在动物体内具有生物抗氧化、增强免疫、抗应激及维持动物正常生殖机能等生物学功能,是动物营养中的重要营养调控剂。文章就维生素E的作用原理、营养调控方法及效果等方面综述了维生素E对动物营养调控的研究进展。     

家蚕滞育生物种蛋白质酯酶A4研究进展

生物钟普遍存在于生物体内，协调肌体的功能。与光感知型昆虫生物钟依赖视叶或脑驱动不同，家蚕的滞育生物钟依赖酯酶A4（EA4）感知低温、盐酸刺激等信息，从而启动基因，开发胚胎发育。EA4由His到Tyr的155个氨基酸残基构成，在22位Asn处有糖基结合，EA4的测时功能与自身的结构有关，受多肽抑制因子（PIN）调控。PIN是蚕卵内的一种由Ser到Asn的38个氨基酸残基的多肽，从卵特异蛋白质（ESP）加工而来。     

家蚕滞育生物钟蛋白质酯酶A4研究进展

生物钟普遍存在于生物体内，协调肌体的功能。与光感知型昆虫生物钟依赖视叶或脑驱动不同，家蚕的滞育生物钟依赖酯酶Ａ４（ＥＡ４）感知低温、盐酸刺激等信息，从而启动基因，开始 胚胎发育。ＥＡ４由 Ｈｉｓ到 Ｔｙｒ的 １５５个氨基酸残基构成，在 ２２位 Ａｓｎ处有糖基结合，ＥＡ４的测时功 能与自身的结构有关，受多肽抑制因子（ＰＩＮ）调控。ＰＩＮ是蚕卵内的一种由Ｓｅｒ到 Ａｓｎ的 ３８个氨基 酸残基的多肽，从卵特异蛋白质（ＥＳＰ）加工而来。     

生物钟生理功能及影响因素的研究进展

生物钟普遍存在于生物界,能够使生物体本身的节律与环境的节律同步化,调控着机体生命活动和生理功能。对昼夜节律生物钟的作用机制、生理功能及影响因素进行综述,以期为生物节律的深入研究提供参考。     

生物钟对动物糖脂代谢的影响研究进展

生物体内存在以近似24h为周期变化的生物节律,即昼夜节律,控制这一节律的时钟系统称为生物钟。生物钟对动物健康有着不可或缺的积极作用,当动物机体的生物钟被打乱,将引发机体的糖脂代谢紊乱、胃肠道营养吸收及微生物菌群等改变。本文主要综述了生物钟对动物糖脂代谢的相关机理及生理作用,旨在为生物钟对动物糖脂代谢的影响及实现畜牧精准饲喂提供参考。     

光照和温度影响昆虫昼夜节律生物钟的分子机制

昼夜节律是生物界最普遍的生物钟节律。模式昆虫果蝇(Drosophila)的昼夜生物钟即是一种"转录-翻译-抑转录"调节机制。其中,光照是一种调控生物钟的重要授时因子,能引起时间相位的延迟和提前;环境温度也是一个重要的授时因子,只需1~2℃的改变就可影响生物钟的时间相位。温度诱导生物钟的机制与光照相似,都需要隐花色素(CRY)蛋白的参与,周期蛋白(PER)-永恒蛋白(TIM)-CRY蛋白复合体在光线和温度的诱导路径中都发挥着重要作用。温度与光照可以协同发挥作用,共同调节生物钟,但光照与温度在诱导生物钟基因per和tim表达方面也存在着差异:光照条件下per与tim基因的表达节律变化为平行关系;而温度条件下per的表达峰比tim的表达峰早出现。家蚕(Bombyxmori)滞育是一种非常典型的对环境温度和光照进行主动适应的机制,因而家蚕有可能成为研究这2种授时因子协同作用的模式生物。     

高羊茅FaRVE8基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

生物钟是一个复杂的调控网络,在环境的不断变化中促进植物的生长,REVEILLE8 (RVE8)是生物钟的重要基因。为探讨其分子机理,采用RT-PCR和RACE方法,克隆高羊茅叶片FaRVE8基因,结果显示,FaRVE8全长为1881 bp,有1236 bp的开放阅读框,编码411个氨基酸,同属于MYB样因子。遗传进化树表明其与禾本科植物二穗短柄草、节节麦、大麦的同源蛋白亲缘关系较近。利用荧光定量分析高羊茅叶片中FaRVE8在不同光照处理下的表达特征,结果表明,FaRVE8在不同光照处理下均有表达,且呈现出明显的昼夜节律。亚细胞定位显示FaRVE8定位在细胞核中,可能在细胞核中发挥重要作用。以上研究表明,FaRVE8在调节生物节律中有重要作用,为进一步探讨FaRVE8基因的功能和分子调控机制奠定基础。     

生物钟对哺乳动物生理代谢、繁殖和肠道菌群影响的研究进展

进化过程中生物钟通过将合成代谢和分解代谢两种代谢过程进行时间上的分离,优化代谢效率;同时使动物机体的代谢循环与睡眠/活动循环同步,维持基本的代谢节律。哺乳动物的繁殖性能主要受到下丘脑-垂体-性腺轴的调控。下丘脑视交叉神经上核的主生物钟能够产生自发性振荡并且感受光周期的变化,引发褪黑素分泌的变化。褪黑素(MT)作为一种重要的节律调节因子和生殖激素,介导下丘脑-垂体-性腺轴各部分激素的节律性变化,进而调控哺乳动物繁殖性能。同时肠道菌群的变化作为一种繁殖障碍的反映逐渐引起人们的关注。本文将重点阐述昼夜节律对宿主能量代谢、繁殖性能以及肠道菌群之间的相互作用,主要包括中枢生物钟视交叉神经上核(SCN)通过褪黑素介导的下丘脑-垂体-性腺轴各部分激素的节律性变化,进而调控哺乳动物的繁殖节律。     

动物生物钟基因研究进展

昼夜节律生物钟是一种以近似24小时为周期的自主维持的振荡器,由输人通路、中央振荡器和输出通路三部分组成的。生物钟机制的研究已深入到分子水平。生物钟相关基因相继被分离鉴定,它们及其编码的蛋白质产物构成的自主调节的转录和翻译反馈环是生物钟运转的分子机制。本文介绍了果蝇和小鼠主要生物钟基因的发现以及其突变体对生物昼夜节律的影响,展望了揭示生物钟调节机制在遗传学上的重要意义。     

Lactation Biology Symposium: circadian clocks as mediators of the homeorhetic response to lactation

The transition from pregnancy to lactation is the most stressful period in the life of a cow. During this transition, homeorhetic adaptations are coordinated across almost every organ and are marked by changes in hormones and metabolism to accommodate the increased energetic demands of lactation. Recent data from our laboratory showed that changes in circadian clocks occur in multiple tissues during the transition period in rats and indicate that the circadian system coordinates changes in the physiology of the dam needed to support lactation. Circadian rhythms coordinate the timing of physiological processes and synchronize these processes with the environment of the animal. Circadian rhythms are generated by molecular circadian clocks located in the hypothalamus (the master clock) and peripherally in every organ of the body. The master clock receives environmental and physiological cues and, in turn, synchronizes internal physiology by coordinating endocrine rhythms and metabolism through peripheral clocks. The effect of the circadian clock on lactation may be inferred by the photoperiod effect on milk production, which is accompanied by coordinated changes in the endocrine system and metabolic capacity of the dam to respond to changes in day length. We have shown that bovine mammary epithelial cells possess a functional clock that can be synchronized by external stimuli, and the expression of the aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator-like gene, a positive limb of the core clock, is responsive to prolactin in bovine mammary explants. Others showed that 7% of genes expressed in breasts of lactating women had circadian patterns of expression, and we report that the diurnal variation of composition of bovine milk is associated with changes in expression of mammary core clock genes. Together these studies indicate that the circadian system coordinates the metabolic and hormonal changes needed to initiate and sustain lactation, and we believe that the capacity of the dam to produce milk and cope with metabolic stresses in early lactation is related to her ability to set circadian rhythms during the transition period.     

Involvement of circadian clock in crowing of red jungle fowls (Gallus gallus)

The rhythmic locomotor behavior of flies and mice provides a phenotype for the identification of clock genes, and the underlying molecular mechanism is well studied. However, interestingly, when examining locomotor rhythm in the wild, several key laboratory‐based assumptions on circadian behavior are not supported in natural conditions. The rooster crowing ‘cock‐a‐doodle‐doo’ is a symbol of the break of dawn in many countries. Previously, we used domestic inbred roosters and showed that the timing of roosters' crowing is regulated by the circadian clock under laboratory conditions. However, it is still unknown whether the regulation of crowing by circadian clock is observed under natural conditions. Therefore, here we used red jungle fowls and first confirmed that similar crowing rhythms with domesticated chickens are observed in red jungle fowls under the laboratory conditions. Red jungle fowls show predawn crowing before light onset under 12:12 light : dim light conditions and the free‐running rhythm of crowing under total dim light conditions. We next examined the crowing rhythms under semi‐wild conditions. Although the crowing of red jungle fowls changed seasonally under semi‐wild conditions, predawn crowing was observed before sunrise in all seasons. This evidence suggests that seasonally changed crowing of red jungle fowls is under the control of a circadian clock.     

FBXL家族在哺乳动物生物节律中调控作用的研究进展

F-box富含亮氨酸重复蛋白3基因（F-box and leucine rich repeat protein 3，FBXL3）能编码含F-box结构域的蛋白，属于F-box蛋白家族成员，在细胞核中发挥功能。F-box富含亮氨酸重复蛋白21基因（F-box and leucine rich repeat protein 21，FBXL21）位于细胞质中，其功能与FBXL3基因功能存在拮抗作用。FBXL3与FBXL21蛋白在哺乳动物体内产生分子昼夜节律的负反馈循环中均都起重要作用。FBXL3通过形成SCF（SKP1-CUL1-F-box）复合物行使E3泛素连接酶功能，并通过泛素化促进隐花色素（Cryptochrome，CRY）蛋白的降解参与生物钟调控，FBXL21通过泛素化使CRY蛋白积累参与生物钟调控，两者对于CRY蛋白的拮抗作用能够稳定哺乳动物生物钟。本文首先介绍了生物节律以及生物钟分子的组成，然后综述了FBXL家族基因在昼夜节律循环中的调控作用及其突变后对季节性发情性状的影响，有助于后续探索FBXL家族基因突变后影响绵羊季节性发情性状的具体分子机制，为利用现代生物技术改变绵羊发情的季节性提供新思路。     

苜蓿秋眠性调控机理的初步研究

苜蓿(Medicago sativa)秋眠性是苜蓿的一种生长特性,是苜蓿应对环境变化的一种特殊休眠方式,不仅和日照长度及光周期敏感度有关,它也是昼夜规律循环、光照、温度等多种因素及休眠相关基因调控共同作用的结果。国内外最新试验研究发现,植物的休眠受多种植物激素、光敏色素及其相关基因的调控。苜蓿中的植物激素、光敏色素在对苜蓿秋眠的调控中发挥着一定的作用,本研究对苜蓿秋眠性和光周期与光敏色素、植物激素的关系进行了介绍,并对休眠的机理进行了探讨。