一项新研究显示，由细胞内部时钟决定的时间对细胞分裂的影响比以前认为的要强。细胞通过分裂进行复制，但科学家仍然不确切知道他们如何决定何时分裂。确定正确的时间和正确的分裂大小对于细胞至关重要 - 如果出现问题，它可能会产生很大的影响，例如癌症，这基本上是一种不受控制的细胞分裂疾病。有几个因素被认为在细胞决定分裂中起作用，包括细胞的大小，一天中的时间和来自环境的线索，例如光量。现在，在一项名为蓝细菌的单细胞生物的研究中，剑桥大学和伦敦帝国理工学院的科学家们已经证明了时间如何影响细胞分裂的大小。

细胞和整个生物体根据其内部“生物钟”以一种模式响应一天中的时间。例如，在哺乳动物中，生物钟控制细胞再生和激素的释放，并且在植物中它控制花的开放和光合作用。剑桥大学塞恩斯伯里实验室(SLCU)科学家和伦敦帝国理工学院数学系的新研究发表在美国国家科学院院刊上，该研究表明生物钟在白天和夜晚不断影响着蓝细菌细胞分裂。

这一发现重写了最近的理解，即时钟仅作为细胞分裂的“开/关”切换 - 使细胞仅在设定的时间复制。该团队设计了一组蓝藻菌落的实验，以分析一天中的时间，细胞大小和光的存在对细胞分裂的影响。首先，他们观察到蓝细菌的分裂率改变为缺乏生物钟，以及在恒定光照条件下未改变细胞的比率。使用这些实验的划分模式，以及被认为影响它们的东西，帝国数学家和合作者然后设计模型来预测如果光在未来实验过程中发生变化将会发生什么。

在随后的实验中，研究小组发现，不是生物钟像开/关开关或“门”一样，在某些时候禁止细胞分裂，它通过在某些时候减少分裂并在加速时将其加速来微调过程。其他。他们发现的第二组实验很好，这意味着他们的模型成功地描述了发挥作用的机制。来自帝国数学系的菲利普托马斯博士说：“生物钟不是作为细胞分裂的严格门户，而是在一天中不断影响分裂率。取消细胞大小，时钟和环境之间的复杂相互作用是只有通过实验和迭代模型的精心组合才能实现，这些模型决定了因素的作用。“

确定的时间模式导致蓝细菌的两个亚群体以不同的大小分开，这取决于出生时的细胞。这项研究的主要作者，来自剑桥大学的Bruno Martins博士说：“在一天早些时候出生的细胞在再次分裂之前会变得更小，因为它们之前似乎处于'匆忙'之中。相比之下，当天晚些时候出生的细胞不那么“匆忙”，因此它们会长到更大的尺寸，并避免在通常与夜间黑暗相对应的时期内分裂。该团队接下来将使用他们的实验结果和开发的模型来解释它们，以了解该过程中涉及的分子和基因以及探索其进化功能。该研究由Openplant，BBSRC，1851年皇家展览委员会和盖茨比慈善基金会资助。