ساعة يوماوية

الساعة اليوماوية (بالإنجليزية: circadian clock)‏ أو المذبذِب اليوماي، هو مذبذب بيوكيميائي يقوم بدورة ذات طور ثابت وهو متزامن مع التوقيت الشمسي^[1]

مدة هذه الساعة حيويا بالضرورة حوالي 24 ساعة (اليوم الشمسي للأرض حاليا). لدى معظم الكائنات الحية، تمكِّن الساعات اليوماوية الداخلية المتزامنة الكائنَ من توقع التغيرات البيئية اليومية المتوافقة مع دورة الليل والنهار وتعديل بيولوجيته وسلوكه تبعا لها. أشتُقَّ المصطلح circadian الكلمتين اللاتينيتين circa (حوالي) وdiem (يوم)، عند إزالة الدلالات الخارجية (مثل ضوء النهار) لا تصبح الدورة 24 ساعة بالضبط، فالساعة لدى البشر في مختبر ذي إضاءة منخفضة يكون متوسطه حوالي 24.2 ساعة يوميا بدل 24 ساعة بالضبط.^[2]

ساعة الجسم الطبيعية تتذبذب (تتردد) بمدة داخلية المنشأ تقدر بـ24 ساعة بالضبط حين تتلقى إشارات مزامنة يومية كافية من المحيط، وبشكل أساسي ضوء النهار والظلام. الساعات اليوماوية هي الآليات الرئيسية التي تقود النظم اليوماوية وتتكون من ثلاث مكونات رئيسية:

مذبذب كيميائي حيوي مركزي ذو مدة 24 ساعة تقريبا يعمل على تحديد الوقت.
سلسلة من مسارات المدخلات إلى المذبذب المركزي للسماح بمزامنة (en) الساعة.
سلسلة من مسارات المخرجات مرتبطة بأطوار محددة من المذبذب والتي تنظم النظم العلنية البيوكيميائية، الفيسيولوجية وسلوك الكائن.

يُعاد تعيين الساعة عندما يحس الكائن بالإشارات المحيطية والتي يعتبر الضوء الإشارة الرئيسية فيها. المذبذبات اليوماوية واسعة الانتشار في أنسجة الجسم وتتم مزامنتها بواسطة كل من الإشارات الداخلية والخارجية لتنظيم النشاط النسخي على مدار اليوم بطريقة متخصصة بنوع النسيج.^[3] الساعة اليوماوية متشابكة (ذات صلة) بمعظم العمليات الأيضية الخلوية وتتأثر بكبر سن الكائن.^[4] تم تحديد الآلية البيولوجية الأساسية للساعة البيولوجية في أجناس الفقاريات، ذباب الفاكهة، النبات، الفطريات، البكتيريا،^[5]^[6] وافتراضا في العتائق.^[7]^[8]^[9]

في سنة 2017، مُنحت جائزة نوبل في الطب لجيفري هال ومايكل روسباش ومايكل يونغ لاكتشافاتهم التي تخص الآليات البيولوجية المتحكمة في النظم اليوماوي في ذباب الفاكهة.^[10]

مراجع

^ Novák B, Tyson JJ (2008). "Design principles of biochemical oscillators". Nat Rev Mol Cell Biol. ج. 9 ع. 12: 981–91. DOI:10.1038/nrm2530. PMC:2796343. PMID:18971947. مؤرشف من الأصل في 9 مارس 2021. اطلع عليه بتاريخ أغسطس 2020. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ الوصول= (مساعدة)
^ Cromie، William (15 يوليو 1999). "Human Biological Clock Set Back an Hour". Harvard Gazette. مؤرشف من الأصل في 2016-07-11. اطلع عليه بتاريخ 2015-07-29.
^ Ueda HR، Hayashi S، Chen W، Sano M، Machida M، Shigeyoshi Y، Iino M، Hashimoto S (فبراير 2005). "System-level identification of transcriptional circuits underlying mammalian circadian clocks". Nature Genetics. ج. 37 ع. 2: 187–92. DOI:10.1038/ng1504. PMID:15665827.
^ Tevy MF، Giebultowicz J، Pincus Z، Mazzoccoli G، Vinciguerra M (مايو 2013). "Aging signaling pathways and circadian clock-dependent metabolic derangements". Trends in Endocrinology and Metabolism. ج. 24 ع. 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. ج. 17: 215–53. 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. ج. 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 (مايو 2012). "Peroxiredoxins are conserved markers of circadian rhythms". Nature. ج. 485 ع. 7399: 459–64. Bibcode:2012Natur.485..459E. DOI:10.1038/nature11088. PMC:3398137. PMID:22622569.
^ Dvornyk V، Vinogradova O، Nevo E (مارس 2003). "Origin and evolution of circadian clock genes in prokaryotes". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 100 ع. 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. ج. 4 ع. 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. مؤرشف من الأصل في 2018-08-12. اطلع عليه بتاريخ 2017-10-06.

ساعة يوماوية في المشاريع الشقيقة:

[pmid18971947-1] Novák B, Tyson JJ (2008). "Design principles of biochemical oscillators". Nat Rev Mol Cell Biol. ج. 9 ع. 12: 981–91. DOI:10.1038/nrm2530. PMC:2796343. PMID:18971947. مؤرشف من الأصل في 9 مارس 2021. اطلع عليه بتاريخ أغسطس 2020. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ الوصول= (مساعدة)

[2] Cromie، William (15 يوليو 1999). "Human Biological Clock Set Back an Hour". Harvard Gazette. مؤرشف من الأصل في 2016-07-11. اطلع عليه بتاريخ 2015-07-29.

[Ueda-3] Ueda HR، Hayashi S، Chen W، Sano M، Machida M، Shigeyoshi Y، Iino M، Hashimoto S (فبراير 2005). "System-level identification of transcriptional circuits underlying mammalian circadian clocks". Nature Genetics. ج. 37 ع. 2: 187–92. DOI:10.1038/ng1504. PMID:15665827.

[4] Tevy MF، Giebultowicz J، Pincus Z، Mazzoccoli G، Vinciguerra M (مايو 2013). "Aging signaling pathways and circadian clock-dependent metabolic derangements". Trends in Endocrinology and Metabolism. ج. 24 ع. 5: 229–37. DOI:10.1016/j.tem.2012.12.002. PMC:3624052. PMID:23299029.

[pmid11687489-5] Harmer SL، Panda S، Kay SA (2001). "Molecular bases of circadian rhythms". Annual Review of Cell and Developmental Biology. ج. 17: 215–53. DOI:10.1146/annurev.cellbio.17.1.215. PMID:11687489.

[Lowrey-6] Lowrey PL، Takahashi JS (2004). "Mammalian circadian biology: elucidating genome-wide levels of temporal organization". Annual Review of Genomics and Human Genetics. ج. 5: 407–41. DOI:10.1146/annurev.genom.5.061903.175925. PMC:3770722. PMID:15485355.

[Edgar_2012-7] 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 (مايو 2012). "Peroxiredoxins are conserved markers of circadian rhythms". Nature. ج. 485 ع. 7399: 459–64. Bibcode:2012Natur.485..459E. DOI:10.1038/nature11088. PMC:3398137. PMID:22622569.

[pmid12604787-8] Dvornyk V، Vinogradova O، Nevo E (مارس 2003). "Origin and evolution of circadian clock genes in prokaryotes". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 100 ع. 5: 2495–500. Bibcode:2003PNAS..100.2495D. DOI:10.1073/pnas.0130099100. PMC:151369. PMID:12604787.

[pmid19424498-9] Whitehead K، Pan M، Masumura K، Bonneau R، Baliga NS (2009). "Diurnally entrained anticipatory behavior in archaea". PLOS ONE. ج. 4 ع. 5: e5485. Bibcode:2009PLoSO...4.5485W. DOI:10.1371/journal.pone.0005485. PMC:2675056. PMID:19424498.

[nobel17-10] "The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2017". www.nobelprize.org. مؤرشف من الأصل في 2018-08-12. اطلع عليه بتاريخ 2017-10-06.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]