Một nghiên cứu đột phá mới đây đã chỉ ra rằng đồng hồ sinh học của con người có khả năng duy trì nhịp điệu 24 giờ ổn định 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 những thông tin quý giá về khả năng thích nghi của cơ thể con người với các điều kiện môi trường khác nhau.
Đồng hồ sinh học là một cơ chế phức tạp và tinh tế giúp điều chỉnh các hoạt động hàng ngày của cơ thể. Tuy nhiên, nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến tốc độ của các phản ứng sinh học, từ đó ảnh hưởng đến hoạt động 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 nhịp điệu ổn định của đồng hồ sinh học.
Để đạt được phát hiện này, nhóm nghiên cứu 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 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 cần thiết cho hoạt động của cơ thể. Điều đáng chú ý là sự thay đổi hình dạng này không chỉ xảy ra ở cơ thể 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 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 đã được công bố trên tạp chí PLOS Computational Biology, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của đồng hồ sinh học và mối quan hệ của nó với nhiệt độ.