Một nghiên cứu gần đây đã tiết lộ rằng đồng hồ sinh học của con người có khả năng duy trì nhịp điệu 24 giờ trong điều kiện nhiệt độ cao bằng cách điều chỉnh hình dạng của chu kỳ gene. Các nhà nghiên cứu 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 cái nhìn sâu sắc về cơ chế phức tạp giúp cơ thể chúng ta điều chỉnh các hoạt động hàng ngày.

Đồng hồ sinh học là một hệ thống phức tạp giúp cơ thể chúng ta duy trì 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 học, từ đó ảnh hưởng đến sự hoạt động của đồng hồ sinh học. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã tìm ra một cơ chế gọi là bù trừ nhiệt, giúp duy trì nhịp điệu của đồng hồ sinh học.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một kỹ thuật toán học gọi là phương pháp nhóm tái chuẩn hóa để phân tích dữ liệu. Qua đó, họ phát hiện ra rằng hình dạng của chu kỳ gene thay đổi ở nhiệt độ cao, với mức độ RNA thông tin (mRNA) tăng lên nhanh chóng, sau đó giảm dần. Sự thay đổi hình dạng này giúp 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. 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, một tạp chí hàng đầu trong lĩnh vực sinh học tính toán. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng kết quả của nghiên cứu này sẽ mở ra những hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực sinh học và giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của đồng hồ sinh học.