通过调整昼夜节律时钟人类适应不同纬度的生活

许多生物过程，例如体温，血压和睡眠/觉醒周期，是基于时间的并且以循环方式变化。这些在24小时内变化的过程称为昼夜节律。它们由身体的内部“时钟”控制，并受到光和温度等环境因素的影响。

当身体的内部“时钟”与外部光照和黑暗周期不同步时发生的昼夜节律紊乱发生在前往不同时区(时差)时。研究人员发现精神分裂症，双相情感障碍，抑郁症，季节性情感障碍和自闭症患者的常规昼夜节律紊乱(与旅行无关)。由于这些关联，了解昼夜节律的遗传基础对于改善人类健康非常重要。

人们认为现代人类起源于非洲赤道以北，这个地区白天和黑夜几乎不变12小时。随着现代人类迁出非洲并进入一系列纬度，他们遇到了日光长度的季节性变化。

现在，新的研究表明，在迁移过程中，人类的生物钟进化到适应这些不同的环境条件。先前的研究已经确定了位于不同纬度的苍蝇，鸟类和鱼类群体内基因的差异，这显示了其他物种的纬度驱动，自然选择的证据。自然选择是一种过程，在这种过程中，更好地适应环境的生物体会生存并产生更多的后代。

10月基因组月度进展讨论了意大利研究人员最近在2014年10月30日出版的“ 基因组生物学”杂志上发表的一项研究，该研究描述了人类生物钟的遗传适应性，这种生物钟由不同纬度的日长驱动。

意大利科学研究所的Diego Forni博士，IRCCS Eugenio Medea及其同事报告说，白天长度的变化确实起到了一种选择性的“压力”，这种事件导致一种特性在生物体中具有优势或劣势。生存和繁殖。该研究发现，当人类迁移到不同的纬度时，自然选择就会发生遗传证据。换句话说，有利于日间变化的昼夜节律的人更经常存活并传递他们的基因。在已知调节昼夜节律和睡眠周期的84种基因中发现了这方面的证据。

该研究考察了来自不同纬度的不同人群中特定等位基因或特定基因的版本的频率。结果显示，生活在白天时间长于或短于12小时的地方的人更有可能在基因组序列中的特定位置具有特定的等位基因 - 在基因组上已知影响的位置昼夜节律。

那些生活在相似纬度并且每日光照/黑暗周期几乎相同的人，具有相似比例的具有这些特定等位基因的人。这表明，随着现代人类移动到不同的纬度，那些基因组发生变化的人，可以根据一天中的长度调整昼夜节律，更适合生存。当那些幸存者复制时，他们的孩子也有同样的变化。

本研究还探讨了与精神疾病相关的遗传变异是由日长差异驱动的适应结果的可能性。研究人员发现，先前已知会导致精神分裂症和双相情感障碍风险的等位基因也与日长变化有关。因此，如果我们能够理解可变日长度如何影响控制我们昼夜节律的基因的进化，我们可能会更多地了解精神疾病和可能的治疗方法。

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