Biološki sat

Biološki sat ili biološki oscilator kod većine vrsta živih bića omogućava organizmima da koordiniraju svoje biološke procese i ponašanje sa dnevnim i sezonskim promjenama u dan/noć ciklusima .^[1]

Ovaj sat je biohemijski mehanizam koji oscilira sa periodom od točno 24 sata kada svakodnevno dobija korektivne signale iz okoline, prvenstveno dnevnog svjetla i tame. Cirkadijalni satovi su centralni mehanizme koji upravljaju biološkim ritmovima. Sastoje se od tri glavne komponente:

Centralni oscilator sa periodom koji se održava na oko 24 sata;
Niz ulaznih puteva u ovaj centralni oscilator da bi uključio hronobiološki sat.
Niz izlaznih puteva vezanih za različite faze oscilatora koji regulišu otvorene ritmove u biohemiji, fiziologiji i ponašanju organizama.

Sat se podešava u skladu sa promjenama uvjeta okruženja, na osnovu sposobnosti organizma da osjeti vanjske vremenske znakove od kojih je primarna relativno lagana. Cirkadijalni oscilatori su sveprisutni u tkivima svih dijelova tijela koji su sinhronizirani unutrašnjim i vanjskim signalima koji reguliraju transkripccijsku aktivnost tokom dana na tkivno specifični način. Biološki sat je isprepleten sa najviše ćelijskih metaboličkih procesa i pogođen je starenjem organizma. Osnovni molekulski mehanizmi biološkog sata su definirani u kičmenjak, Drosophila melanogaster , biljaka, gljiva, bioritmičnih bakterija.^[2]^[3]^[4]^[5]

Transcripcijska i translacijska kontrola

Dokazi za genetičku osnovu bioloških ritmova kod viših eukariota počeli su otkrićem gena po za periodiku dana kod Drosophila melanogaster, a kasniji genetuički pregled ovih factor dovršili su od Ron Konopka i Seymour Benzer, 1971. analizom po cirkadijalnih mutanata i dodatnih mutacija bioritamskih gena kod vinske mušice (Drosophila). Pokazalo se da postoje temeljni generativni molekulski mehanizami biološkog sata koji se sastoje od niza sržnih gena sata i njihovih proteinskih proizvoda, koji zajedno učestvuju pozitivnu i negativnnu samoregulaciju preko povratne petlje transkripcije i translacije. Jezgro grna cirkadijalnog sata se definira kao geni čiji su proizvodi (proteini) neophodne komponente za proizvodnju i regulaciju cirkadijalnih ritmova. Slični mehanizmi su se zabilježeni kod sisara i drugih organizama.

Reference

^ Hadžiselimović R., Maslić E. (1999): Osnovi etologije – Biologija ponašanja životinja i ljudi. Sarajevo Publishing, Sarajevo, ISBN 9958-21-091-6.
^ Ueda H. R. et al. (2005): System-level identification of transcriptional circuits underlying mammalian circadian clocks. Nat. Genet., 37 (2): 187–189.
^ http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1043276012002214%7Cdoi=10.1016/j.tem.20^{[mrtav link]}.
^ Harmer S. L., Panda S., Kay S. A. (2001): Molecular bases of circadian rhythms. Annu. Rev. Cell Dev. Biol., 17: 215–253.
^ Edgar R. S. (2012): Peroxiredoxins are conserved markers of circadian rhythms. Nature, 485 (7399): 459-464, | pmid = 22622569 | doi = 10.1038/nature11088 | pmc=3398137.

Također pogledajte

[1] Hadžiselimović R., Maslić E. (1999): Osnovi etologije – Biologija ponašanja životinja i ljudi. Sarajevo Publishing, Sarajevo, ISBN 9958-21-091-6.

[2] Ueda H. R. et al. (2005): System-level identification of transcriptional circuits underlying mammalian circadian clocks. Nat. Genet., 37 (2): 187–189.

[3] ttp://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1043276012002214%7Cdoi=10.1016/j.tem.20^{[mrtav link]}.

[4] Harmer S. L., Panda S., Kay S. A. (2001): Molecular bases of circadian rhythms. Annu. Rev. Cell Dev. Biol., 17: 215–253.

[5] Edgar R. S. (2012): Peroxiredoxins are conserved markers of circadian rhythms. Nature, 485 (7399): 459-464, | pmid = 22622569 | doi = 10.1038/nature11088 | pmc=3398137.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]