不熬夜为什么这么重要？2017年诺贝尔生理或医学奖得主给出了答案

霍尔和罗斯巴什提出了一个假说来解释。Per蛋白可以让Per基因失去活性，也即Per蛋白与Per基因形成了一个抑制反馈的环路，Per蛋白可以抑制基因合成自己，这就形成了一个连续而循环的节律（如下图）。

▲Per基因反馈条件示意图

这个图表示的是，Per基因经历了一个完整的24小时周期。当Per基因基因有活性的时候，可以合成Per信使RNA（per mRNA），后者进入细胞质后开始合成Per蛋白。随后，Per蛋白则进入细胞核，逐渐积累，抑制Per基因的活性，使其生产Per蛋白减少。

这样就产生了一个抑制性的反馈机制，形成了昼夜节律。

这个假说固然阐明了果蝇24小时周其产生的原因和机理，但还是有一些问题不能很好解答。例如，Per蛋白只有从细胞质进入细胞核，才能抑制Per基因。而霍尔和罗斯巴什的研究又表明，每当夜晚，Per蛋白就会在细胞核里积聚，那么，它们是如何进入细胞核的？

这个问题通过迈克尔·杨的研究获得了圆满解释。1994年，迈克尔·杨发现了第二个节律基因，称为Tim基因（timeless）。 Tim基因可以编码Tim蛋白，后者可以与Per基因产生的Per蛋白相互结合，共同起作用，形成生物节律。

迈克尔·杨在实验中发现，Tim蛋白会结合到Per蛋白上，然后两种蛋白可以一起进入细胞核，并且在那里抑制Per基因的活性（如下图）。

▲参与调节节律钟的分子的示意图

上述研究提示了细胞中Per蛋白水平周期性上升和下降的机理，但是还是没有解释清楚为何这种周期是24小时。

后来，迈克尔·杨的又一项研究揭开了其中的奥秘，他发现了又一个生物节律基因，称为DBT基因（doubletime），这个基因编码DBT蛋白。DBT蛋白又可延迟Per蛋白的积累，因此，让Per蛋白增加和减少的周期固定在24小时左右。