آیا آنزیم‌های کیناز، در ایجاد آهنگ ساعت‌های زیستی نقش مهمی دارند؟، هرچند که ۲٫۵ میلیارد سال پیش، فوتوسنتز و اتمسفر پر از اکسیژن، کاملا مفید و ضروری به نظر می‌رسید، ولی اکسیژن برای موجودات پرکامبرین یک سم محسوب می‌شد.
کسی به دقت نمی‌داند که ساعت‌های آنتی‌اکسیدانی چقدر قدمت دارند، ولی اونیل و همکارش «آکیلش ردی» (Akhilesh Reddy) از دانشگاه کمبریج سن آن‌ها را ۲٫۵ میلیارد سال حدس می‌زند. این دقیقا زمانی است که سیانوباکترها به تازگی شروع به استفاده از فوتوسنتز برای تامین انرژی کرده بودند و در فرایند بزرگ اکسیداسیون خود، مقادیر بسیار زیاد اکسیژن در اتمسفر زمین آزاد کردند. هرچند که در این زمان، فوتوسنتز و اتمسفر پر از اکسیژن، کاملا مفید و ضروری به نظر می‌رسید، ولی اکسیژن برای موجودات پرکامبرین یک سم محسوب می‌شد. موجودات زنده‌ای که نمی‌توانند اکسیژن آزاد را تحمل کنند، می‌میرند یا اینکه در اعماق دریا به صورت بی‌هوازی زندگی می‌کنند. اونیل می‌گوید: «اگر موجودات پرکامبرین نمی‌خواستند بمیرند، باید با اکسیژن کنار می‌آمدند.»
در روز که فوتوسنتز صورت می‌گیرد، اکسیژن می‌تواند یک مشکل اساسی باشد. موجودات زنده‌ای که برای دفاع از خود از آنتی‌اکسیدان استفاده می‌کنند، مولکول اکسیژن را از پروکسی‌ردوکسین می‌گیرند تا بتوانند در روز هیدروژن پروکسید ذخیره کنند. بدین ترتیب شانس بقای آن‌ها افزایش می‌یابد. اونیل می‌گوید: «زمان‌بندی برای پیش‌بینی جذب اکسیژن، می‌تواند مزیتی بزرگ به حساب آید.»
پروکسی‌ردوکسین‌ها چرخ‌دنده‌ی ساعت‌ها نیستند، آن‌ها بیشتر شبیه به عقربه‌های ساعت هستند. میزان اکسیژن متصل به آن‌ها نشانگر ساعتی بسیار باستانی و ناشناخته‌تر است. این ساعت سحرآمیز چنان مزیت بزرگی به حساب می‌آید که موجودات زنده آن را در طول تاریخ تکامل خود حفظ کرده‌اند و هر زمان که لازم بوده تغییراتی در آن داده‌اند. اونیل می‌گوید: «مثل ساعت‌های ما که می‌توانند زمان را در موقعیت‌های مختلف جغرافیایی و در فرمت AM یا PM محاسبه کنند، یا تقویم را در اختیار ما قرار دهند، ساعت‌های زیستی نیز اجزایی این چنینی دارند تا بتوانند چالش‌های محیط‌های مختلف را تحمل کنند.»
دیگر پژوهشگران پیشنهاد کرده‌اند، از آن‌جا که «ساعت‌های زیستی پروتیینی» سیانوباکترها، حیوانات و گیاهان تفاوت زیادی با یکدیگر دارد، اجداد این موجودات زنده باید ساعت‌های مختلفی را تکامل می‌دادند. اونیل می‌گوید: «هرچند که چرخ‌دنده‌های اصلی متفاوت هستند، ولی شما همیشه می‌توانید آنزیم‌های مشابهی پیدا کنید که سرعت ساعت را تنظیم می‌کنند.»
این آنزیم‌های خاص که «کیناز» (Kinase) نام دارند، پروتیین‌هایی هستند که مولکول‌های فسفات را به دیگر پروتیین‌ها ضمیمه می‌کنند و باعث نابودی یا تغییر عملکرد آن‌ها می‌شوند. دو تا از مهم‌ترین کینازها، CK1 و GSK3 هستند و در سرعت کار کردن ساعت‌های پروکسی‌ردوکسینی نقش مهمی دارند. این‌ها احتمالا ساعت‌های باستانی هستند که اونیل و دیگران دنبالشان می‌گردند.
آن‌طور که اونیل، «هلن کاستون» (Helen Causton) و همکارانشان از دانشگاه کلمبیا در «کرنت بایولوژی» (Current Biology) آوریل ۲۰۱۵ می‌گویند: «حتی موجودات زنده‌ای که فاقد ریتم ساعت شبانه‌روزی هستند، چرخه‌ی پروکسی‌ردوکسینی کینازی دارند.» جالب اینجاست که نوعی مخمر به نام «ساکرومایسس سرویزیه» «Saccharomyces cerevisae» فاقد هرگونه ساعت پروتیینی و چرخه‌ی ۲۴ ساعتی است. البته این بدین معنی نیست که مخمر نمی‌تواند زمان‌سنجی کند، مخمرها دارای هشت تنفس نوسانی، هرکدام به مدت سه ساعت هستند. در این تنفس‌ها، سرعت مصرف اکسیژن آن‌ها زیاد و کم می‌شود. اگر آنزیم CK1 را به مخمر اضافه کنیم، نوسان آهسته می‌شود. بعلاوه‌ی اینکه طبق یافته‌ی محققان، اضافه شدن CK1 می‌تواند آهنگ ساعت زیستی سلول‌های موش را هم تغییر دهد.
این یافته‌ها نشان دهنده‌ی این است که آنزیم‌های کیناز، در ایجاد آهنگ ساعت‌های زیستی نقش مهمی دارند. پژوهشگران فکر می‌کنند که کینازها احتمالا یک زمان‌سنج خیلی ساده را می‌سازند، چیزی شبیه به سامانه‌ی KaiA، B، C سیانوباکترها. اونیل می‌گوید: «در موجودات زنده‌ی اولیه، چرخ‌دنده‌ها بسیار ساده بودند، موجودات امروزی از چرخ‌دنده‌های ساعت پیچیده‌تری بهره می‌گیرند تا با زندگی پیچیده‌تر آن‌ها سازگاری بیشتری داشته باشد.» هرچند که کینازها مولکول‌های باستانی هستند که ساعت‌های امروزی ما را می‌سازند، ولی هنوز شواهد زیادی برای اثبات آن وجود ندارد.
اونیل می‌گوید که احتمال دیگری هم وجود دارد. ممکن است اساسا ساعت مادری وجود نداشته باشد. زیست‌شناسی سلولی ممکن است صرفا بوسیله‌ی واکنش‌های بیوشیمیایی که به طور طبیعی الگوهای منظم به خود گرفته‌اند، شکل گرفته باشد. او ادامه می‌دهد: «من این احتمال را دوست ندارم، چرا که آزمایش یا رد آن بسیار مشکل است. تنها راه اینکه ثابت کنیم این نظریه غلط است، این است که به دنبال ساعت مادر برویم. اساسا مشکل پرسش‌هایی که به تکامل مربوط می‌شود این است که بدون وجود یک ماشین زمان نمی‌توانید پاسخ آن‌ها را پیدا کنید.»
