Các nhà nghiên cứu 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驚 của đồng hồ sinh học con người trong việc duy trì nhịp điệu 24 giờ ở điều kiện nhiệt độ cao. Đồng hồ sinh học là một cơ chế tinh vi giúp cơ thể điều chỉnh các hoạt động hàng ngày. Tuy nhiên, nhiệt độ có thể làm ảnh hưởng đến tốc độ của các phản ứng sinh học, từ đó làm thay đổi đồng hồ sinh học.
Để giải quyết vấn đề này, đội ngũ nghiên cứu đã phát hiện ra một cơ chế gọi là bù trừ nhiệt, giúp duy trì nhịp điệu của đồng hồ sinh học. Sử dụng kỹ thuật toán học tiên tiến gọi là phương pháp nhóm tái chuẩn hóa để phân tích dữ liệu, các nhà nghiên cứu 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 rồi giảm dần. Qua sự thay đổi hình dạng này, đồng hồ sinh học duy trì được chiều dài chu kỳ của nó.
Khi nhiệt độ tăng, hình dạng của sóng gene trở nên không đối xứng, giống hình răng cưa. Sự thay đổi về hình dạng này cho phép đồng hồ sinh học duy trì độ chính xác. Không chỉ ở người, sự thay đổi hình dạng này cũng được quan sát thấy ở nhiều loài khác, bao gồm ruồi, chuột và nấm. Phát hiện này cho thấy một cơ chế bảo tồn tiến hóa giúp các sinh vật thích nghi với biến đổi nhiệt độ môi trường.
Đồng hồ sinh học đóng một vai trò quan trọng trong sức khỏe của con người. Bất kỳ sự thay đổi nào trong hình dạng của đồng hồ sinh học cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng thích nghi của cơ thể với thay đổi múi giờ và làm việc theo ca. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng nghiên cứu này sẽ mở đường cho việc 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, góp phần vào những hiểu biết mới về khả năng thích nghi của sinh vật và ứng dụng tiềm năng trong y học.
