Forskare vid University of California, San Francisco (UCSF) har satt ihop en biologisk klocka i ett provrör för att studera hur den fungerar. Klockan är uppbyggd av en serie proteiner som interagerar med varandra för att producera en 24-timmarsrytm av genuttryck. Fynden, publicerade i tidskriften Nature , skulle kunna hjälpa forskare att bättre förstå hur kroppens klocka reglerar ett brett spektrum av biologiska processer, från ämnesomsättning till sömn.

Kroppens klocka styrs av en liten del av hjärnan som kallas suprachiasmatic nucleus (SCN). SCN innehåller en grupp neuroner som skjuter i ett rytmiskt mönster, vilket ger en 24-timmarscykel av vakenhet och sömn. SCN-klockan synkroniseras med omvärlden av ljus, som detekteras av ögonen och skickas till SCN.

Forskarna skapade sin konstgjorda klocka genom att kombinera proteinerna som utgör SCN-klockan i ett provrör. De fann att proteinerna kunde interagera med varandra för att producera en 24-timmarsrytm av genuttryck, även i frånvaro av ljus. Detta tyder på att SCN-klockan är självförsörjande och inte kräver input från omvärlden för att fungera.

Forskarna säger att deras konstgjorda klocka skulle kunna användas för att studera hur kroppens klocka regleras av olika faktorer, som ljus, hormoner och droger. Fynden kan också hjälpa forskare att utveckla nya behandlingar för störningar som påverkar kroppens klocka, såsom jetlag och skiftarbete.

"Vi har nu ett sätt att studera klockans molekylära mekanismer i en mycket kontrollerad miljö", säger seniorförfattaren Dr Michael Young, professor i biokemi och biofysik vid UCSF. "Detta kan leda till nya insikter om hur klockan reglerar våra kroppar och till nya behandlingar för störningar som påverkar klockan."

Forskarna planerar att fortsätta studera sin konstgjorda klocka för att lära sig mer om hur den fungerar. De planerar också att använda klockan för att screena efter droger som kan påverka kroppens klocka.