Con quante proteine è necessario l' orologio circadiano di Synechococcus elongatus per riprodurne l' effetto?
doc-3453
L' orologio circadiano più semplice conosciuto è quello dei cianobatteri procariotici. Recenti ricerche hanno dimostrato che l' orologio circadiano di Synechococcus elongatus può essere ricostituito in vitro solo con le tre proteine (KaiA, KaiB, KaiC) del loro oscillatore centrale. Questo orologio ha dimostrato di mantenere un ritmo di 22 ore per diversi giorni dopo l' aggiunta di ATP. Le spiegazioni precedenti del cronometrista circadiano prokaryotic erano dipendenti da un meccanismo di feedback di trascrizione/traduzione del DNA.
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doc-3452
Ritmi circadiani vegetali dire alla pianta che stagione è e quando a fiorire per le migliori possibilità di attirare impollinatori. I comportamenti che mostrano i ritmi includono il movimento delle foglie, la crescita, la germinazione, lo scambio stomatale/gas, l' attività enzimatica, l' attività fotosintetica e l' emissione di fragranze, tra gli altri. I ritmi Circadiani si presentano come trascinamenti vegetali per sincronizzarsi con il ciclo luminoso dell' ambiente circostante. Questi ritmi sono generati endogeno e autosufficienti e sono relativamente costanti su una gamma di temperature ambiente. Tra le caratteristiche importanti vi sono due cicli di feedback di trascrizione-traduzione che interagiscono: proteine contenenti domini PAS, che facilitano le interazioni proteico-proteine; e diversi fotorecettori che regolano l' orologio in base alle diverse condizioni di luce. L' anticipazione dei cambiamenti nell' ambiente consente di modificare in modo appropriato lo stato fisiologico della pianta, conferendo un vantaggio adattativo. Una migliore comprensione dei ritmi circadiani delle piante ha applicazioni in agricoltura, ad esempio aiutando gli agricoltori a scaglionare i raccolti per estendere la disponibilità delle colture e proteggendoli da perdite massicce dovute alle condizioni meteorologiche.
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doc-3458
È ormai noto che l' orologio circadiano molecolare può funzionare all' interno di una singola cellula, cioè è autonomo. Ciò è stato dimostrato da Gene Block nei BRN isolati di molluschi. Chiarimento necessario] Allo stesso tempo, celle diverse possono comunicare tra loro, dando luogo a un' uscita sincronizzata di segnalazione elettrica. Questi possono interfacciarsi con le ghiandole endocrine del cervello per provocare il rilascio periodico di ormoni. I recettori per questi ormoni possono essere localizzati in tutto il corpo e sincronizzare gli orologi periferici di vari organi. Così, le informazioni dell' ora del giorno così come trasmesse dagli occhi viaggiano all' orologio nel cervello, e, attraverso questo, gli orologi nel resto del corpo possono essere sincronizzati.
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doc-3463
Ciò che ha fatto evolvere i ritmi circadiani è stata una questione enigmatica. Precedenti ipotesi hanno sottolineato che proteine fotosensibili e ritmi circadiani possono essere nati insieme nelle prime cellule, con lo scopo di proteggere il DNA replicando da alti livelli di radiazioni ultraviolette dannose durante il giorno. Come risultato, la replicazione è stata relegata al buio. Tuttavia, le prove di questo manca, dal momento che gli organismi più semplici con un ritmo circadiano, il cianobatteri, fare l' opposto di questo - si dividono più nel giorno. Recenti studi hanno invece evidenziato l' importanza della co-evoluzione delle proteine redox con oscillatori circadiani in tutti e tre i regni della vita dopo il Grande Evento di Ossidazione circa 2,3 miliardi di anni fa. L' opinione attuale è che i cambiamenti circadiani nei livelli di ossigeno ambientale e la produzione di specie reattive dell' ossigeno (ROS) in presenza di luce diurna hanno probabilmente portato alla necessità di evolvere ritmi circadiani per prevenire, e quindi contrastare, dannose reazioni redox quotidiane.
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doc-3461
Il lavoro a turni o il jet-lag cronico hanno profonde conseguenze sugli eventi circadiani e metabolici nell' organismo. Gli animali che sono costretti a mangiare durante il periodo di riposo mostrano una maggiore massa corporea e un' espressione alterata di geni dell' orologio e metabolici. Citazione medica necessaria] Negli esseri umani, il lavoro a turni che favorisce i tempi di consumo irregolare è associato a un' alterazione della sensibilità all' insulina e a un aumento della massa corporea.
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doc-3466
Le prime ricerche sui ritmi circadiani suggerirono che la maggior parte delle persone preferivano un giorno più vicino alle 25 ore se isolato da stimoli esterni come la luce diurna e il cronometraggio. Tuttavia, questa ricerca era difettosa perché non riusciva a proteggere i partecipanti dalla luce artificiale. Anche se i soggetti sono stati protetti da segni di tempo (come gli orologi) e la luce diurna, i ricercatori non erano a conoscenza degli effetti di ritardo di fase di luci elettriche per interni. I soggetti hanno potuto accendere la luce quando erano svegli e spegnerla quando volevano dormire.
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doc-4220
I turni di clock sono stati trovati per aumentare il rischio di infarto cardiaco del 10 per cento, e di interrompere il sonno e ridurre la sua efficienza. Gli effetti sull' adattamento stagionale del ritmo circadiano possono essere gravi e durare settimane. Uno studio del 2008 ha rilevato che, sebbene i tassi di suicidi maschili aumentino nelle settimane dopo la transizione di primavera, il rapporto si è notevolmente indebolito dopo l' aggiustamento stagionale. Uno studio svedese del 2008 ha rilevato che gli attacchi cardiaci erano significativamente più comuni i primi tre giorni della settimana dopo la transizione primaverile, e significativamente meno comuni il primo giorno della settimana dopo la transizione autunnale. Il governo del Kazakistan ha citato le complicazioni sanitarie dovute ai turni di orologio come motivo per abolire la DST nel 2005. Nel marzo 2011, Dmitri Medvedev, presidente della Russia, ha affermato che "lo stress di cambiare orologi" è stata la motivazione per la Russia a rimanere in DST tutto l' anno. I funzionari dell' epoca parlavano di un aumento annuo dei suicidi.
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doc-3459
La luce è il segnale con il quale le piante sincronizzano i loro orologi interni con l' ambiente circostante e viene percepita da una grande varietà di fotorecettori. La luce rossa e blu vengono assorbite attraverso diversi fitocromi e criptocromi. Un fitocromo, il phyA, è il principale fitocromo nelle piantine coltivate al buio ma si degrada rapidamente alla luce per produrre Cry1. I fitocromi B-E sono più stabili con phyB, il principale fitocromo nelle piantine allevate alla luce. Il gene criptocromo è anche una componente sensibile alla luce dell' orologio circadiano ed è pensato per essere coinvolto sia come fotorecettore che come parte del meccanismo endogeno del pacemaker dell' orologio. Le criptocromi 1-2 (involte in blu-UVA) aiutano a mantenere la lunghezza del periodo nell' orologio attraverso tutta una serie di condizioni di luce.
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doc-3450
Un difetto nell' omologo umano del gene Drosophila è stato identificato come causa del disturbo del sonno FASPS (Familial advanced sleep phase syndrome), sottolineando la natura conservata dell' orologio circadiano molecolare attraverso l' evoluzione. Sono ormai note molte più componenti genetiche dell' orologio biologico. Le loro interazioni si traducono in un ciclo di feedback interbloccato di prodotti genici con conseguenti fluttuazioni periodiche che le cellule del corpo interpretano come un tempo specifico della giornata.
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doc-2470
Una componente chiave del sistema di eccitazione è il nucleo soprachiasmatico (SCN), una piccola parte dell' ipotalamo situata direttamente al di sopra del punto in cui i nervi ottici dai due occhi si incrociano. L' SCN contiene l' orologio biologico centrale del corpo. Neuroni mostrano livelli di attività che crescono e cadono con un periodo di circa 24 ore, ritmi circadiani: queste fluttuazioni di attività sono guidate da cambiamenti ritmici nell' espressione di un insieme di "geni clock". L' SCN continua a mantenere il tempo anche se viene asportato dal cervello e posto in un piatto di soluzione nutritiva calda, ma normalmente riceve input dai nervi ottici, attraverso il tratto retino-ipotalamico (RHT), che permette di regolare l' orologio ogni giorno cicli luce-scuro.
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doc-9226
Per misurare in modo specifico la quantità di luce che entra nell' occhio, è stato sviluppato un metro di luce personale circadiano chiamato Daysimeter. Questo è il primo dispositivo creato per misurare e caratterizzare accuratamente la luce (intensità, spettro, temporizzazione e durata) che entra nell' occhio che colpisce l' orologio del corpo umano.
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