Một nghiên cứu gần đây đã đưa ra phát hiện quan trọng về khả năng của đồng hồ sinh học con người trong việc duy trì nhịp điệu 24 giờ ngay cả 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 và công bố trên tạp chí PLOS Computational Biology. Đồng hồ sinh học là một cơ chế phức tạp giúp cơ thể chúng ta điều chỉnh các hoạt động hàng ngày một cách hiệu quả.

Đồng hồ sinh học đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết các chức năng sinh học hàng ngày của con người. Tuy nhiên, nhiệt độ có thể ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ của các phản ứng sinh học, từ đó ảnh hưởng đến sự chính xác của đồng hồ sinh học. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã tập trung vào một cơ chế được gọi là bù trừ nhiệt, giúp duy trì nhịp điệu của đồng hồ sinh học trong điều kiện nhiệt độ thay đổi.

Các nhà nghiên cứu đã áp dụng một kỹ thuật toán học tiên tiến gọi là phương pháp nhóm tái chuẩn hóa để phân tích dữ liệu liên quan đến hoạt động của gene trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau. Qua phân tích, họ đã phát hiện ra rằng hình dạng của chu kỳ gene có sự thay đổi đáng kể ở nhiệt độ cao. Cụ thể, mức độ RNA thông tin (mRNA) tăng lên nhanh chóng và sau đó giảm dần, dẫn đến sự thay đổi hình dạng của chu kỳ gene.

Khi nhiệt độ tăng, hình dạng của sóng gene trở nên không đối xứng, giống như răng cưa. Sự thay đổi hình dạng này đóng vai trò quan trọng trong việc giúp đồng hồ sinh học duy trì độ chính xác. Điều đáng chú ý là sự thay đổi hình dạng này không chỉ xuất hiện ở một số loài cụ thể mà còn được quan sát thấy ở nhiều loài khác nhau, 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. Hiểu rõ về cơ chế này có thể 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.

Nhìn chung, nghiên cứu này đã cung cấp những thông tin mới mẻ về khả năng của đồng hồ sinh học trong việc duy trì nhịp điệu 24 giờ trong điều kiện nhiệt độ cao. Thông qua việc áp dụng các kỹ thuật toán học tiên tiến, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra cơ chế bù trừ nhiệt giúp duy trì sự chính xác của đồng hồ sinh học. Những phát hiện này có tiềm năng đóng góp vào việc cải thiện sức khỏe con người và phát triển các phương pháp điều trị mới cho các rối loạn sinh học.