Một nghiên cứu mới nhất đã đưa ra phát hiện quan trọng về khả năng của đồng hồ sinh học con người trong việc duy trì nhịp điệu 24 giờ ở điều kiện nhiệt độ cao. Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học Toán học và Lý thuyết Liên ngành RIKEN (iTHEMS) ở Nhật Bản đã thực hiện nghiên cứu này, cung cấp thông tin quý giá về cơ chế giúp cơ thể chúng ta điều chỉnh các hoạt động hàng ngày.
Đồng hồ sinh học là một hệ thống phức tạp, đóng vai trò then chốt trong việc quản lý các hoạt động sinh học hàng ngày của con người. Tuy nhiên, yếu tố nhiệt độ có thể gây ảnh hưởng đến tốc độ của các phản ứng sinh học, từ đó làm thay đổi nhịp điệu của đồng hồ sinh học. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một cơ chế gọi là bù trừ nhiệt, giúp duy trì sự ổn định của đồng hồ sinh học trong điều kiện nhiệt độ cao.
Các nhà nghiên cứu đã áp dụng một kỹ thuật toán học tiên tiến gọi là phương pháp nhóm tái chuẩn hóa để phân tích dữ liệu. Qua đó, họ phát hiện ra rằng hình dạng của chu kỳ gene có sự thay đổi ở nhiệt độ cao. Cụ thể, mức độ RNA thông tin (mRNA) tăng lên nhanh chóng và sau đó giảm dần. Sự thay đổi hình dạng này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chiều dài chu kỳ của đồng hồ sinh học, giúp nó tiếp tục hoạt động với độ chính xác cao.
Khi nhiệt độ tăng, hình dạng của sóng gene trở nên không đối xứng, giống như hình răng cưa. Sự thay đổi hình dạng này là một phần của cơ chế giúp đồng hồ sinh học duy trì độ chính xác. Điều đáng chú ý là sự thay đổi hình dạng này không chỉ xảy ra ở con người mà còn được quan sát thấy ở nhiều loài khác, bao gồm cả ruồi, chuột và nấm.
Đồng hồ sinh học có ảnh hưởng quan trọng đến sức khỏe của con người. Sự thay đổi của đồng hồ sinh học có thể ảnh hưởng đến khả năng thích nghi với thay đổi múi giờ và làm việc theo ca. Do đó, hiểu biết về cơ chế hoạt động của đồng hồ sinh học trong điều kiện nhiệt độ cao có thể giúp phát triển các phương pháp điều trị mới cho các rối loạn sinh học.
Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí PLOS Computational Biology, một trong những nguồn thông tin khoa học uy tín hàng đầu. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng kết quả của nghiên cứu này sẽ góp phần nâng cao hiểu biết về mối quan hệ giữa nhiệt độ và đồng hồ sinh học, từ đó mở ra những hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực sinh học và y khoa.
