马萨诸塞大学阿默斯特分校化学教授Michelle Farkas最近获得了美国国立卫生研究院 125 万美元的资助，用于开发下一代工具来跟踪和操纵细胞中的昼夜节律，帮助研究人员了解这种节律的作用在疾病中玩耍。
生物钟是一种帮助身体对一天中的时间做出反应的内部系统。生物钟有助于调节人体的许多不同过程，包括睡眠-觉醒周期、体温、血压、食物摄入量、激素释放、心脏功能、免疫反应和新陈代谢。在细胞水平上，生物钟也在细胞增殖、代谢和 DNA 损伤修复中发挥作用。尽管研究人员多年来已经知道生物钟日常节律的变化会导致各种疾病，包括各种癌症，但我们尚不清楚当生物钟改变时细胞水平上到底出了什么问题。
“我们可以生成细胞的静态快照，”Farkas 说，“但它们不会告诉你那么多。我们需要工具来帮助我们跟踪细胞内随时间发生的动态变化。” 只有这样，研究人员才能开始了解当生物钟改变时会发生什么。
Farkas 的团队计划在未来五年内采取双管齐下的方法。首先，他们将开发跟踪蛋白质(细胞的组成部分)生产的新方法，包括在昼夜节律改变的情况下。为此，法卡斯和她的同事将继续开发工具，让研究人员能够观察多个基因同时产生的蛋白质。“这些被称为‘记者’的下一代工具将使我们能够跟踪不同组件的过程，为我们提供更清晰、更完整的画面。”
Farkas 和她的同事们还通过直接靶向核心昼夜节律蛋白，开发了“扰乱”或改变细胞昼夜节律的新方法。通过使用他们的记者来追踪处于细胞生物钟核心的蛋白质，该团队将能够改变昼夜节律并观察细胞如何反应——包括导致癌症发展的反应。
“癌症是一个复杂、动态的过程，” Farkas 说，他在 UMass Amherst 的实验室得到了应用生命科学研究所(IALS) 的支持，该研究所结合了来自 UMass Amherst 校区 29 个部门的深厚和跨学科的专业知识，将基础研究转化为有益于人类健康和福祉的创新。
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