昼夜节律存在于地球上几乎所有的生物中。在分子层面上，由一系列的转录和转录后反馈环路构成的生物钟驱动昼夜节律，使得大量基因呈现出节律性表达。在真核生物中，约1％-70%的基因呈现出节律性表达。节律基因的广泛存在意味着生物钟功能的重要性。深入了解生物钟的功能和调控机理，是本领域的重要研究方向。　　本研究通过文献检索收集了多种真核生物中1382个在转录水平存在节律振荡的基因，并利用这些基因通过直系同源搜索，在148个真核生物中计算鉴定了潜在节律基因。我们还整合了高通量芯片（microarray）和转录组测序（RNA sequencing，RNA-seq）数据分析鉴定的潜在节律基因，以及节律基因相关的蛋白质翻译后修饰信息（PTMs），统一构建了包含148个真核生物的72800个已知和潜在节律基因的数据库CGDB（http://cgdb.biocuckoo.org）。此外，我们利用Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）分析了小鼠、果蝇、拟南芥和脉胞菌等四种模式生物以及人的节律基因的富集规律，发现节律基因都显著性的富集在代谢途径中，暗示生物钟对于代谢的调节可能是其基础功能之一，因此在演化上得以保守。　　鉴于核膜与染色质广泛作用从而影响基因组的空间构象，且核膜上的一些成分参与调节转录水平的昼夜节律，本研究以核膜蛋白Lamin B Receptor（LBR）为切入点，在模式动物果蝇和小鼠里进行研究，力图解释核膜蛋白LBR调控昼夜节律的机理。首先，利用upstream activating sequence（UAS）/GAL4系统和果蝇活动监测系统，我们发现LBR参与调节果蝇的昼夜活动节律，过表达和干扰LBR均导致果蝇活动节律的周期显著延长，节律减弱。在S2细胞里，同时转染LBR siRNA和pAC-period-v5质粒，我们观察到LBR的减少会引起核心生物钟蛋白PERIOD（PER）表达水平显著下降。在果蝇里，通过荧光定量反转录PCR和免疫印迹的方法，我们发现LBR影响果蝇核心生物钟基因的转录本和蛋白水平，利用timGAL4在果蝇的生物钟细胞里干扰LBR显著降低了生物钟蛋白PER的表达水平；用cryGAL4-16在果蝇的昼夜节律神经元里过表达LBR则导致PER蛋白节律振荡的相位延迟。遗传互作的研究进一步显示LBR与调控生物钟的重要磷酸酶microtubule star（mts）和异染色质蛋白heterochromatin protein1c（HP1c）协同作用来调控果蝇的活动节律周期。具体为利用pdfGAL4在果蝇的昼夜节律神经元里同时降低LBR和减弱mts功能，协同延长了果蝇的活动节律周期；相反，同时过表达LBR和mts，协同缩短了果蝇的活动节律周期。利用cryGAL4-39在果蝇的昼夜节律神经元里同时过表达LBR和干扰HP1c则协同延长了果蝇的活动节律周期。最后，在小鼠中我们同样发现LBR影响核心生物钟基因的转录本水平。总而言之，我们的结果显示LBR可能通过与MTS作用来增加PER蛋白水平，从而影响昼夜节律周期。　　综上所述，这两部分工作的结合将有助于我们深入理解生物钟的功能及其调控机理，为利用昼夜节律辅助疾病治疗、促进健康提供理论基础。