3.6
جميع الكائنات الحية تقريبا من الكائنات الحية الدقيقة إلى الثدييات بمزامنة عملياتها السلوكية والكيميائية الحيوية والفسيولوجية وفقا للدورة الشمسية على مدار 24 ساعة ، أو الساعة البيولوجية.
يتم التحكم في الساعة البيولوجية بشكل أساسي بواسطة آلات معينة ، وفي الثدييات ، تعمل النواة فوق التصادمية الموجودة في منطقة ما تحت المهاد كساعة رئيسية وتتحكم في إيقاعات الساعة البيولوجية في جميع أنحاء الجسم.
ومع ذلك ، فإن معظم الخلايا في الجسم لها أيضا إيقاع يومي داخلي. يوجه النمط الدوري للتعبير عن الجينات في هذه الخلايا الساعة البيولوجية على مستوى الكائن الحي.
تمتدراسة الوراثة الأساسية لإيقاعات الساعة البيولوجية على المستوى الخلوي بشكل كلاسيكي في ذبابة الفاكهة ، حيث تنظم مجموعة من جينات الساعة إيقاع الساعة البيولوجية للخلية من خلال حلقة ردود فعل سلبية.
خلال النهار ، تعمل عوامل النسخ ، الساعة والدورة غير المتجانسة ، على تنشيط نسخ جيناتها المستهدفة ، بما في ذلك جين الفترة ، المعروف أيضا باسم Per.
يتناقص بروتين Per مع بروتين آخر يسمى Timeless أو Tim. ومع ذلك ، فإن كلا البروتينين ليسا مستقرين جدا في وجود الضوء ويتحللان لاحقا بواسطة البروتيازوم.
خلال المساء ، يمكن أن يتراكم مركب Per / Tim المستقر في سيتوبلازم الخلية ثم ينتقل إلى النواة - حيث يرتبط بثنائي دورة الساعة ، ويزيله من الحمض النووي - وبالتالي يثبط نشاطه النسخي.
بالإضافة إلى هذا النظام التنظيمي للتغذية المرتدة السلبية ، تشارك البروتينات التنظيمية الأخرى في الخلية أيضا في تعديل نشاط الساعة.
على سبيل المثال ، Clockwork Orange هو مثبط نسخي يشارك في قمع نشاط نسخ دورة الساعة جنبا إلى جنب مع Per من خلال التنافس على موقع الربط على الحمض النووي.
نظرا لأن إيقاعات الساعة البيولوجية تلعب دورا أساسيا في تنسيق الأداء الطبيعي للجسم ، فإن أي اضطراب فيها يمكن أن يؤدي إلى أمراض طفيفة إلى شديدة ، بما في ذلك متلازمات التمثيل الغذائي والأمراض الالتهابية ، وكذلك السرطان.
تشارك الساعة البيولوجية في العديد من جوانب تنظيم وظائف الأعضاء المعقدة في جميع الحيوانات. كان ذلك في عام 1935 عندما اكتشف علماء الحيوان الألمان، هانز…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.