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:

1. Centralni oscilator sa periodom koji se održava na oko 24 sata;
2. Niz ulaznih puteva u ovaj centralni oscilator da bi uključio hronobiološki sat.
3. 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.