北海道大學本間研一教授、腦科學研究與教育中心佐藤本間教授、北海道醫科大學西出真也教授的研究小組,將同時測定構成小鼠分子時鐘的兩個時鐘基因的表達情況. 利用技術,我們在世界上第一次證明了這些分子鐘是具有不同性質的獨立鐘。
課題組取出小鼠視交叉上核中存在的生物鐘(中央鐘),在培養環境中給予模擬晝夜變化的刺激,觀察生物鐘的同步性。生物鐘的 24 小時振盪被認為是由四個時鐘基因的相互作用引起的。例如,控制生物鐘的時間基因有一個以Per4基因和Bmal2基因為中心的核心循環,但兩者之間的關係至今未知。
因此,使用相同的視交叉上核標本同時實時測量這兩個時鐘基因,並研究對外部刺激的反應性。結果表明,在早期出生細胞中,Bmal2 時鐘的運行速度比 Per1 時鐘快,即使它是在同一組織中測量的。成年小鼠的兩次速度沒有差異。由此發現,細胞中存在兩個或多個分子鐘,通過多個鐘的相互作用,可以解釋迄今已知的各種時間現象。
隨著這項研究的進展,有望闡明生物鐘在出生後是如何發育的。