Một nghiên cứu gần đây 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 ngay cả trong điều kiện nhiệt độ cao. Các nhà khoa học 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 insights mới về cơ chế mà đồng hồ sinh học điều chỉnh các hoạt động hàng ngày của chúng ta.
Đồng hồ sinh học là một hệ thống phức tạp giúp cơ thể con người điều tiết các chức năng sinh học trong một chu kỳ 24 giờ. Tuy nhiên, nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến tốc độ của các phản ứng sinh hóa, từ đó làm thay đổi nhịp điệu của đồng hồ sinh học. Để đối phó với 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.
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 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 biến đổi hình dạng này cho phép đồng hồ sinh học duy trì độ chính xác cần thiết. 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 ruồi, chuột và nấm.
Đồng hồ sinh học có vai trò quan trọng đối với 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 mở ra những hướng đi mới trong việc phát triển các phương pháp điều trị cho các rối loạn sinh học và nâng cao hiểu biết về mối quan hệ giữa nhiệt độ và đồng hồ sinh học.
Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí PLOS Computational Biology, đóng góp vào lĩnh vực nghiên cứu về sinh học hệ thống và đồng hồ sinh học. Qua các phát hiện của mình, nhóm nghiên cứu hi vọng sẽ tiếp tục khám phá sâu hơn về những bí mật của đồng hồ sinh học và ứng dụng trong việc cải thiện sức khỏe con người.