Một nghiên cứu gần đây đã đưa ra bằng chứng cho thấy đồng hồ sinh học của con người có khả năng duy trì nhịp điệu 24 giờ trong điều kiện nhiệt độ cao. 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 thông tin mới về cách cơ thể chúng ta điều chỉnh các hoạt động hàng ngày.
Đồng hồ sinh học là một cơ chế phức tạp giúp cơ thể chúng ta điều chỉnh các hoạt động hàng ngày, từ thức dậy vào buổi sáng đến đi ngủ vào buổi tối. Tuy nhiên, nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến tốc độ của các phản ứng sinh học, khiến đồng hồ sinh học bị thay đổi. Điều này có thể dẫn đến các vấn đề về sức khỏe, chẳng hạn như rối loạn giấc ngủ và mệt mỏi.
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. Họ 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, đảm bảo rằng cơ thể chúng ta vẫn hoạt động theo nhịp điệu 24 giờ. 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. Điều này cho thấy rằng cơ chế bù trừ nhiệt là một đặc điểm chung của các sinh vật sống, giúp chúng thích nghi với môi trường xung quanh.
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, cung cấp một nguồn thông tin mới cho cộng đồng khoa học và những người quan tâm đến lĩnh vực sinh học và toán học.
