Figura 2 - l'orologio molecolare. Gli attori principali del ciclo dell'orologio molecolare sono le quattro proteine CLK, BMAL, PER e CRY, ed I rispettivi geni Clk, Bmal, Per e Cry. Il ciclo inizia (pannello A) con CLK e BMAL che nel nucleo (la parte della cellula contenente il DNA) si legano a vari “geni controllati da Clock” (CCG), tra cui Per e Cry. Questo porta ad un aumento dei livelli di PER e CRY nel citoplasma (la parte della cellula al di fuori del nucleo, pannello B). Questo aumento porta alla formazione di complessi PER-CRY, che possono entrare nel nucleo (pannello C) e staccare CLK/BMAL dal DNA. Ciò porta ad una diminuzione della produzione di PER e CRY, e quindi ad una diminuzione dei loro livelli nel citoplasma, facendo ricominciare il ciclo un altra volta. Tutto questo processo dura approssimativamente 24 ore.
Observing nature we realize the existence of rhythmic phenomena that cover time frames of different lengths. These range from short rhythms, such as that of breathing or heartbeat, to phenomena that last for hours, such as the sleep/wake cycles or the flower opening, up to events lasting months or years, such as hibernation or the mainteinance of prey/predator balance. There are other rhythms hidden from direct observation: examples are the rhythms of brain activity, the secretion of many hormones and the gene activity in the cells. This article is a brief (and by no means exhaustive!) introduction to chronobiology, or the branch of biology that studies periodic phenomena in biological systems.
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