Для проверки этой гипотезы Буономано и его коллеги просили добровольцев определить «на глаз» промежуток времени между двумя звуковыми сигналами. Оказалось, что точность такого определения значительно падала, если перед этим испытуемых отвлекали другими звуками.
По мнению ученых, внутреннее измерение времени лежит в основе таких наших способностей, как распознавание речи и музыки. Значит, понимание механизма ощущения времени может оказаться важным для выяснения причин ряда заболеваний типа дислексии.
И действительно, белок PER был обнаружен. Его концентрация в клетке колебалась с 24-часовым ритмом, что делало его вероятным кандидатом на роль белка биологических часов. Мало того, оказалось, что найденный ген экспрессируется, то есть «работает», в глазах дрозофилы. Это увеличивало шансы найти, наконец, биологические часы, ведь мы знаем, что именно свет синхронизирует биологические ритмы. Концентрация белка максимальна в ядре клетки поздно ночью, а концентрация матричной РНК, на основе которой делается белок, отстает от самого белка на 6 часов. Такое запаздывание наводит на мысль о существовании обратной связи между их концентрациями.
Такой механизм регуляции количества веществ в клетке широко распространен и называется отрицательной регуляцией транскрипции. Он устроен по принципу отрицательной обратной связи: накопив белка столько, сколько нужно, клетка прекращает его дальнейший синтез. Сделать это проще всего, просто перестав производить матричную РНК, на основе которой делается ненужный больше белок.
Система с отрицательной обратной связью — просто идеальный кандидат для отсчитывания времени, она сама по себе производит периодические колебания. Оставалось выяснить детали процесса. Через несколько лет был найден другой clock-ген, ген tim, от английского слова timeless. Мухи, мутантные по этому гену, не умели поддерживать циркадный ритм. Концентрация продукта этого гена — белка TIM, также циклически менялась на протяжении суток, и также отставала от концентрации соответствующей матричной РНК. Значит, найден еще один ген с обратной связью, да еще выяснилось, что белок TIM оказался реагирующим на свет! Дальнейшие исследования показали, что для поддержания нормального суточного ритма мухам нужны «работающие» версии обоих генов, и per и tim, а производимые ими белки должны «работать вместе», возможно, образуя димер.
Ну вот, есть все необходимое для часов. Есть механизм колебаний, и есть «выставление нуля» — белок TIM, чувствительный к свету.
