Hoe biologische klokken werken, zou kunnen leiden tot wetenschap die een vroege vogel in een nachtbraker kan veranderen of omgekeerd, evenals andere ontwikkelingen, zoals het helpen van gewassen het hele jaar door groeien.

In Technische Natuurkunde Beoordelingen , wetenschappers van Penn State rapporteren over hun werk om kennis over circadiane ritmes te vergroten, het natuurlijke proces dat de slaap- en waakpatronen bij mensen regelt, dieren, en planten.

Onderzoekers hebben een reeks genen geïdentificeerd, klokgenen genoemd, die deze ritmes beheersen. Maar een ingewikkelder netwerk van genen dan eerder bekend lijkt verband te houden met circadiane ritmes. Een beter begrip van dit netwerk is essentieel om te begrijpen hoe de ritmes werken en mogelijk kunnen worden veranderd.

De auteurs beschrijven een statistisch model dat ze gebruiken om alle genen te identificeren die bij dit netwerk betrokken zijn. Met de hulp van wetenschappers uit andere disciplines, ze hopen volledig te begrijpen hoe deze genen samenwerken om de ene persoon in de vroege ochtend productiever te maken, terwijl de ander midden in de nacht gedijt.

Dit zou kunnen leiden tot de creatie van medicijnen die iemand zouden helpen die van nature een dagmens is maar nachtenlang moet werken, of iemand die worstelt om 's ochtends als eerste productief te zijn.

"Als we het gen voor een nachtbraker begrijpen, we kunnen een medicijn ontwikkelen om dat gen te activeren voor een vroege vogel die een levensstijl moet leiden als een nachtbraker, " zei auteur Rongling Wu, directeur van het Center for Statistical Genetics in Penn State.

Er zijn ook mogelijke gezondheidsvoordelen. Verstoorde circadiane ritmes zijn in verband gebracht met gezondheidsproblemen, waaronder depressie, ongerustheid, gewichtstoename, en hart- en vaatziekten.

En hoewel de meeste mensen waarschijnlijk denken aan circadiaanse ritmes bij mensen, planten en dieren hebben ze, te. Een doorbraak in het begrijpen van het klokgennetwerk zou de gewasproductie kunnen helpen verhogen.

Bijvoorbeeld, tarwe, die de neiging heeft om te "rusten" tijdens het midden van de dag, kan worden aangepast om de hele dag te groeien en sneller te worden geoogst. Of een gewas dat niet goed groeit in noordelijke gebieden met minder daglicht en koudere temperaturen, kan genen hebben die zijn gewijzigd om die omstandigheden te negeren.

"We kunnen onze productie verhogen, Wu zei. "Als we het juiste gen kunnen activeren, we kunnen al die tijd gebruiken. Maar we moeten verschillende onderzoekers uit andere vakgebieden samenbrengen om zo'n complex probleem beter te begrijpen."