Nhịp sinh học - Đồng hồ sinh học

Nhịp sinh học, hay còn gọi là đồng hồ sinh học, là chu kỳ hoạt động trong vòng 24 giờ ảnh hưởng đến các quá trình sinh lý của hầu hết cơ thể sống. Những quá trình này bao gồm hoạt động của não bộ, sự sản xuất kích tố (hormon), các hoạt động của tế bào và nhiều hoạt động sinh học khác.

Ô nhiễm ánh sáng có thể là một trong những yếu tố làm rối loạn nhịp sinh học, gây mất ngủ, suy nhược cơ thể, ung thư và các bệnh về tim mạch. “jet-lag” là hiện tượng mệt mỏi do xáo trộn đồng hồ sinh học của cơ thể sau một chuyến bay dài qua nhiều múi giờ. Hiện tượng suy giảm chức năng não cũng có thể xảy ra ở những người thường làm việc ca đêm, hoặc theo những thời gian biểu không cố định.

Do đó, những người liên tục bị phá vỡ nhịp sinh học hàng ngày - trong đó có tiếp viên hàng không, nhân viên y tế trong bệnh viện, hay công nhân làm việc theo ca - đều dễ bị ảnh hưởng lâu dài tới hành vi và chức năng nhận thức. Những người thường xuyên phải bay qua nhiều múi giờ còn có biểu hiện mất trí nhớ hoặc giảm khả năng học tập, thậm chí xuất hiện hiện tượng teo thùy não thái dương.

Các nhà khoa học khẳng định, chính chênh lệch múi giờ đã làm giảm sự hình thành và phát triển tế bào thần kinh ở “đồi hải mã” và có thể dẫn tới nguy cơ giảm thiểu chức năng ở khu vực não bộ này. Phát hiện mới này có thể lý giải phần nào nguyên nhân khiến những công nhân thường xuyên phải làm ca kíp và những người thường đi máy bay đường dài… thường phản ứng chậm chạp và dễ bị mắc các căn bệnh. Để giảm thiểu những tác động có hại này, các nhà khoa học khuyến cáo, những người thường xuyên phải thay đổi đồng hồ sinh học nên dành một thời gian nghỉ ngơi thích đáng khi bị thay đổi múi giờ. Việc hiểu được những chuyển biến của đồng hồ sinh học cơ thể sẽ giúp bạn có được một chế độ sinh hoạt thích hợp và đạt hiệu quả cao nhất trong ngày.

Đồng hồ sinh học liên quan đến cả tuổi tác. Các nhà khoa học còn nhân thấy phụ nữ thường có áp lực phải lập gia đình trước tuổi 40, khi cơ hội mang thai của họ (dù tự nhiên hay có sự can thiệp của công nghệ hỗ trợ sinh sản) bắt đầu giảm rõ rệt do số lượng và chất lượng trứng giảm. Đàn ông cũng không nên chậm trễ kết hôn nếu muốn có con.

Một nghiên cứu điều trị 570 người hiếm muộn bằng thụ tinh trong ống nghiệm: Để bảo đảm tuổi của người phụ nữ không ảnh hướng đến kết quả nghiên cứu, các chuyên gia chỉ sử dụng trứng của những phụ nữ trẻ và khỏe mạnh. Kết quả cho thấy, so với nhóm đàn ông trẻ thực hiện thụ tinh ống nghiệm thành công, độ tuổi trung bình của nhóm đàn ông 45 tuổi là thất bại nhiều hơn rõ rệt.

Đồng hồ sinh học, là bộ phận đo thời gian nội sinh, hiện diện trong hầu như tất cả các sinh vật, giúp đồng bộ hóa các quá trình sinh học với ngày và đêm. Ở thực vật, đồng hồ này rất quan trọng cho việc điều chỉnh tăng trưởng đối với cả thời gian ngày và mùa trong năm.

Đồng hồ này hoạt động thông qua mối quan hệ hợp tác giữa các gen "sáng" và gen "tối". Protein được mã hóa bởi các gen sáng ức chế gen tối ở thời điểm rạng sáng, nhưng vào ban đêm mức độ hoạt động của những protein ấy thấp xuống và các gen tối được kích hoạt. Điều thú vị là những gen tối này cần thiết để bật gen sáng và hoàn thành chu kỳ 24 giờ.

Nghiên cứu cho thấy gen DET1 như một thành phần quan trọng trong việc giúp ức chế sự biểu hiện của gen tối trong chu kỳ sinh học. Việc hiểu biết các thành phần của đồng hồ sinh học thực vật và vai trò của chúng sẽ hỗ trợ trong việc lựa chọn hay tạo ra những tính trạng có giá trị trong các loại cây trồng và cây cảnh.