24.6
Mikroorganizmalardan memelilere kadar neredeyse tüm canlı organizmalar, davranışsal, biyokimyasal ve fizyolojik süreçlerini 24 saatlik güneş döngüsüne veya sirkadiyen saate göre senkronize eder.
Sirkadiyen saat esas olarak belirli makineler tarafından kontrol edilir ve memelilerde, hipotalamusta bulunan suprakiazmatik çekirdek bir ana saat görevi görür ve vücuttaki sirkadiyen ritimleri kontrol eder.
Bununla birlikte, vücuttaki çoğu hücrenin de bir iç sirkadiyen ritmi vardır. Bu hücrelerdeki genlerin döngüsel bir ifade modeli, sirkadiyen saati organizma düzeyinde yönlendirir.
Hücresel düzeyde sirkadiyen ritimlerin altında yatan genetik, bir dizi saat geninin negatif bir geri besleme döngüsü yoluyla hücre sirkadiyen ritmini düzenlediği Drosophila'da klasik olarak incelenmiştir.
Gün boyunca, transkripsiyon faktörleri, Saat ve Döngü, Per olarak da bilinen Periyot geni de dahil olmak üzere hedef genlerinin transkripsiyonunu heterodimerize eder ve aktive eder.
Per proteini, Timeless veya Tim adı verilen başka bir protein ile dimerize olur. Bununla birlikte, bu proteinlerin her ikisi de ışık varlığında çok kararlı değildir ve daha sonra bir proteazom tarafından bozunur.
Akşam boyunca, kararlı Per/Tim kompleksi hücre sitoplazmasında birikebilir ve daha sonra çekirdeğe translokasyon yapabilir - burada Saat Döngüsü dimerine bağlanır ve onu DNA'dan çıkarır - böylece transkripsiyonel aktivitesini inhibe eder.
Bu negatif geri besleme düzenlemesine ek olarak, hücredeki diğer düzenleyici proteinler de Saat'in aktivitesinin modülasyonuna katılır.
Örneğin, Clockwork Orange, DNA üzerindeki bağlanma bölgesi için rekabet ederek Per ile birlikte Saat döngüsü transkripsiyonel aktivitesini birlikte baskılayan bir transkripsiyonel baskılayıcıdır.
Sirkadiyen ritimler normal vücut işleyişini koordine etmede önemli bir rol oynadığından, herhangi bir bozulma, metabolik sendromlar ve enflamatuar hastalıkların yanı sıra kanser de dahil olmak üzere küçük ila ciddi hastalıklara yol açabilir.
Biyolojik saat, tüm hayvanlarda karmaşık fizyolojinin düzenlenmesinde birçok açıdan rol oynar. 1935 yılında Alman zoologlar Hans Kalmus ve Erwin Bünni…
Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.