Sirkadiese horlosie
’n Sirkadiese horlosie of biologiese horlosie is ’n biochemiese wisselaar wat stabiele siklusse aandui en met sontyd gesinchroniseer is. Die periode van so ’n horlosie in die liggaam is noodwendig amper presies 24 uur (die Aarde se huidige son-dag). In die meeste lewende organismes maak ’n interne, gesinchroniseerde sirkadiese horlosie dit vir die organisme moontlik om daaglikse omgewingsveranderings volgens die dag-nag-siklus te voorsien en sy biologiese gedrag dienooreenkomstig aan te pas.
Die term "sirkadies" is afgelei van die Latynse circa ("omtrent") en diem ("dag"), want dit dui nie presies ’n dag aan as die organisme weggeneem word van eksterne aanwysers (soos die lig in die omgewing) nie. Die horlosies in mense in ’n laboratorium met ’n konstante dowwe lig sal byvoorbeeld sowat 24,2 uur per dag aandui, in plaas van presies 24 uur.[1]
Werking
wysigIn normale omstandighede sal die liggaam se horlosie presies 24 uur aandui omdat dit genoeg daaglikse korrektiewe seine uit die omgewing kry, hoofsaaklik daglig en donkerte. Sirkadiese horlosies is die sentrale meganismes wat sirkadiese ritmes aandryf. Hulle bestaan uit drie belangrike komponente:
- ’n sentrale biochemiese wisselaar met ’n periode van sowat 24 uur wat tyd hou;
- ’n reeks invoerbane na hierdie sentrale wisselaar om die horlosie ingestel te hou;
- ’n reeks uitvoerbane wat gebonde is aan spesifieke fases van die wisselaar en wat ritmes in biochemie, sielkunde, fisiologie en gedrag dwarsdeur die organisme reguleer.
Die horlosie word heringestel namate ’n organisme tydaanwysings uit die omgewing kry, waarvan lig die belangrikste een is. Sirkadiese wisselaars word oral in die liggaam se weefsel aangetref, waar hulle deur beide interne en eksterne seine gesinchroniseer word om transkripsie-aktiwiteit dwarsdeur die dag op ’n weefselspesifieke manier te reguleer.[2] Die sirkadiese horlosie is vervleg met die meeste metaboliese prosesse en word deur ouderdom beïnvloed.[3]
Die basiese molekulêre meganismes van die biologiese horlosie is gedefinieer in gewerwelde spesies, die vrugtevlieg, plante, swamme, bakterieë[4][5] en na verwagting ook in Archaea.[6][7][8]
In 2017 is die Nobelprys vir Fisiologie of Geneeskunde aan Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash en Michael W. Young toegeken "vir hulle ontdekking van molekulêre meganismes wat die sirkadiese ritme beheer" in vrugtevlieë.[9]
Verwysings
wysig- ↑ Cromie, William (15 Julie 1999). "Human Biological Clock Set Back an Hour". Harvard Gazette. Besoek op 29 Julie 2015.
- ↑ Ueda HR, Hayashi S, Chen W, Sano M, Machida M, Shigeyoshi Y, Iino M, Hashimoto S (Februarie 2005). "System-level identification of transcriptional circuits underlying mammalian circadian clocks". Nature Genetics. 37 (2): 187–92. doi:10.1038/ng1504. PMID 15665827.
- ↑ Tevy MF, Giebultowicz J, Pincus Z, Mazzoccoli G, Vinciguerra M (Mei 2013). "Aging signaling pathways and circadian clock-dependent metabolic derangements". Trends in Endocrinology and Metabolism. 24 (5): 229–37. doi:10.1016/j.tem.2012.12.002. PMC 3624052. PMID 23299029.
- ↑ Harmer SL, Panda S, Kay SA (2001). "Molecular bases of circadian rhythms". Annual Review of Cell and Developmental Biology. 17: 215–253. doi:10.1146/annurev.cellbio.17.1.215. PMID 11687489.
- ↑ Lowrey PL, Takahashi JS (2004). "Mammalian circadian biology: elucidating genome-wide levels of temporal organization". Annual Review of Genomics and Human Genetics. 5: 407–41. doi:10.1146/annurev.genom.5.061903.175925. PMC 3770722. PMID 15485355.
- ↑ Edgar RS, Green EW, Zhao Y, van Ooijen G, Olmedo M, Qin X, Xu Y, Pan M, Valekunja UK, Feeney KA, Maywood ES, Hastings MH, Baliga NS, Merrow M, Millar AJ, Johnson CH, Kyriacou CP, O'Neill JS, Reddy AB (Mei 2012). "Peroxiredoxins are conserved markers of circadian rhythms". Nature. 485 (7399): 459–64. Bibcode:2012Natur.485..459E. doi:10.1038/nature11088. PMC 3398137. PMID 22622569.
- ↑ Dvornyk V, Vinogradova O, Nevo E (Maart 2003). "Origin and evolution of circadian clock genes in prokaryotes". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100 (5): 2495–500. Bibcode:2003PNAS..100.2495D. doi:10.1073/pnas.0130099100. PMC 151369. PMID 12604787.
- ↑ Whitehead K, Pan M, Masumura K, Bonneau R, Baliga NS (2009). "Diurnally entrained anticipatory behavior in archaea". PLOS ONE. 4 (5): e5485. Bibcode:2009PLoSO...4.5485W. doi:10.1371/journal.pone.0005485. PMC 2675056. PMID 19424498.
- ↑ "The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2017". www.nobelprize.org. Besoek op 6 Oktober 2017.
Skakels
wysig
Hierdie artikel is in sy geheel of gedeeltelik uit die Engelse Wikipedia vertaal.
