Các nhà khoa học tại Trung tâm Khoa học Toán học và Lý thuyết Liên ngành RIKEN (iTHEMS) ở Nhật Bản vừa thực hiện một nghiên cứu đột phá, phát hiện ra khả năng đáng ngạc nhiên của đồng hồ sinh học con người trong việc duy trì nhịp điệu 24 giờ ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao. Đồng hồ sinh học là một cơ chế phức tạp giúp cơ thể điều chỉnh các hoạt động hàng ngày một cách tinh tế.
Đồng hồ này chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, trong đó có nhiệt độ. Nhiệt độ có thể làm thay đổi tốc độ của các phản ứng sinh học, từ đó ảnh hưởng đến sự chính xác của đồng hồ sinh học. Để đối phó với thách thức 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.
Qua nghiên cứu, nhóm các nhà khoa học đã sử dụng một kỹ thuật toán học tiên tiến gọi là phương pháp nhóm tái chuẩn hóa để phân tích dữ liệu. Qua phân tích, họ đã 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.
Khi nhiệt độ tăng, hình dạng của sóng gene trở nên không đối xứng, giống như răng cưa. Sự thay đổi hình dạng này giúp đồng hồ sinh học duy trì độ chính xác. Đáng chú ý, các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng sự thay đổi hình dạng này xuất hiện ở nhiều loài, 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 hình dạng của đồng hồ sinh học có thể ảnh hưởng đến khả năng thích nghi với thay đổi múi giờ và làm việc theo ca. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng nghiên cứu này sẽ giúp phát triển các phương pháp điều trị mới cho các rối loạn sinh học và cải thiện hiểu biết về mối quan hệ giữa nhiệt độ và đồng hồ sinh học.
Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí PLOS Computational Biology, mở ra những triển vọng mới trong việc hiểu và ứng dụng kiến thức về đồng hồ sinh học vào thực tiễn y học và đời sống con người.
