HCO18, slaap/cortical states (H28)
Circadiaans ritme, bijna alle dieren hebben zich zo aangepast
dat ze een dag- nachtritme hebben. Een circadiaans ritme is
een cyclus die ongeveer 1 dag duurt (24 uur). Er zijn dieren die
zich aangepast hebben op de nacht (nocturnal), maar ook
dieren die zich juist aangepast hebben op de dag (diurnal). De
mens is diurnal, maar er wordt gedacht dat we afstammen van
nocturnal dieren. Bij een verre voorouder is echter een mutatie
ontstaan, waardoor wij en andere dieren nu diurnal zijn. Rechts
zie je een afbeelding weergegeven over het circadiaanse ritme,
waarin de blauwe lijnen actieve perioden aanduiden en de rode
inactieve perioden. Alle dieren hebben een dag-nachtritme en
je ziet dat het heel constant is wanneer er cues aanwezig zijn.
Deze cues houden in dat het overdag licht is en ‘s nachts
donkerder wordt. Wanneer deze cues wegvallen, zie je nog
steeds een dag-nachtritme, maar dat verschuift langzaam. Ook
zie je dat de periode ongeveer 2 uur langer duurt. Het dag-
nachtritme blijft dus wel bestaan, maar wordt iets langer,
waardoor het verschuift, aangezien een dag maar 24 uur heeft.
Als de cues vervolgens weer teruggebracht worden, zie je dat het lichaam zijn periode
weer aanpast en het ritme niet meer verschuift.
Jetlag, als je ver reist, verschuift de tijd t.o.v. je biologische ritme. Je hebt dan een paar
dagen nodig om het circadiaans ritme synchroon te laten lopen met de omgeving.
Drosophila, aangezien elk dier een dag-nachtritme heeft, kan je het circadiaanse ritme
onderzoeken in de fruitvlieg. Overdag zijn ze veel actiever dan ’s nachts. Zo zie je
rechts de activiteit weergegeven waarbij de lichtgrijze balk overdag aangeeft en de
donkergrijze balk de nacht. Ze hebben fruitvliegen mutagene stoffen gevoerd,
waardoor ze allerlei mutaties verkregen. Als deze mutaties in de germline
terechtkomen, krijg je nakomelingen die de
betreffende mutaties in alle cellen bezit. Vervolgens
kan je kijken of deze nakomelingen nog een
circadiaanse ritme hebben. Op deze manier kan je achterhalen
welke eiwitten belangrijk zijn voor het dag-nachtritme. Zo blijkt
per01 hiervoor belangrijk te zijn.
Proces circadiaans ritme, links is weergegeven hoe het circadiaans
ritme tot stand komt. Je ziet twee genen, Bmal & Clk, waar mRNA
van wordt gemaakt dat vervolgens de kern uitgaat zodat er eiwitten
van gemaakt kunnen worden. BMAL1 en CLOCK zullen dimeriseren
en weer terug de kern ingaan. Hier dienen ze als
transcriptiefactoren, waardoor ze o.a. op de enhancers van Cry en
Per1, -2 & -3 gaan zitten. Deze genen komen daardoor tot expressie
(Ccg wordt er even buiten gelaten). CRY en PER(2) kunnen ook weer
dimeriseren en binden in de nucleus aan BMAL1-CLOCK, waardoor
dit dimeer geïnhibeerd wordt en CRY-PER dus de expressie van zijn
eigen genen af doet nemen (negatieve feedback). Daar tegenover
zorgen ze dat de Bmal1 en Clk expressie toeneemt, waardoor dus
weer BMAL1-CLOCK gemaakt kan worden om Cry en Per expressie
toe te laten nemen. Je hebt in een cel dus altijd veel BMAL1-CLOCK
of veel CRY-PER. Dit is een cyclus van zo’n 24 uur waarin de
hoeveelheden van deze eiwitten dus oscilleren. Dit is hoe de cellen
Circadiaans ritme, bijna alle dieren hebben zich zo aangepast
dat ze een dag- nachtritme hebben. Een circadiaans ritme is
een cyclus die ongeveer 1 dag duurt (24 uur). Er zijn dieren die
zich aangepast hebben op de nacht (nocturnal), maar ook
dieren die zich juist aangepast hebben op de dag (diurnal). De
mens is diurnal, maar er wordt gedacht dat we afstammen van
nocturnal dieren. Bij een verre voorouder is echter een mutatie
ontstaan, waardoor wij en andere dieren nu diurnal zijn. Rechts
zie je een afbeelding weergegeven over het circadiaanse ritme,
waarin de blauwe lijnen actieve perioden aanduiden en de rode
inactieve perioden. Alle dieren hebben een dag-nachtritme en
je ziet dat het heel constant is wanneer er cues aanwezig zijn.
Deze cues houden in dat het overdag licht is en ‘s nachts
donkerder wordt. Wanneer deze cues wegvallen, zie je nog
steeds een dag-nachtritme, maar dat verschuift langzaam. Ook
zie je dat de periode ongeveer 2 uur langer duurt. Het dag-
nachtritme blijft dus wel bestaan, maar wordt iets langer,
waardoor het verschuift, aangezien een dag maar 24 uur heeft.
Als de cues vervolgens weer teruggebracht worden, zie je dat het lichaam zijn periode
weer aanpast en het ritme niet meer verschuift.
Jetlag, als je ver reist, verschuift de tijd t.o.v. je biologische ritme. Je hebt dan een paar
dagen nodig om het circadiaans ritme synchroon te laten lopen met de omgeving.
Drosophila, aangezien elk dier een dag-nachtritme heeft, kan je het circadiaanse ritme
onderzoeken in de fruitvlieg. Overdag zijn ze veel actiever dan ’s nachts. Zo zie je
rechts de activiteit weergegeven waarbij de lichtgrijze balk overdag aangeeft en de
donkergrijze balk de nacht. Ze hebben fruitvliegen mutagene stoffen gevoerd,
waardoor ze allerlei mutaties verkregen. Als deze mutaties in de germline
terechtkomen, krijg je nakomelingen die de
betreffende mutaties in alle cellen bezit. Vervolgens
kan je kijken of deze nakomelingen nog een
circadiaanse ritme hebben. Op deze manier kan je achterhalen
welke eiwitten belangrijk zijn voor het dag-nachtritme. Zo blijkt
per01 hiervoor belangrijk te zijn.
Proces circadiaans ritme, links is weergegeven hoe het circadiaans
ritme tot stand komt. Je ziet twee genen, Bmal & Clk, waar mRNA
van wordt gemaakt dat vervolgens de kern uitgaat zodat er eiwitten
van gemaakt kunnen worden. BMAL1 en CLOCK zullen dimeriseren
en weer terug de kern ingaan. Hier dienen ze als
transcriptiefactoren, waardoor ze o.a. op de enhancers van Cry en
Per1, -2 & -3 gaan zitten. Deze genen komen daardoor tot expressie
(Ccg wordt er even buiten gelaten). CRY en PER(2) kunnen ook weer
dimeriseren en binden in de nucleus aan BMAL1-CLOCK, waardoor
dit dimeer geïnhibeerd wordt en CRY-PER dus de expressie van zijn
eigen genen af doet nemen (negatieve feedback). Daar tegenover
zorgen ze dat de Bmal1 en Clk expressie toeneemt, waardoor dus
weer BMAL1-CLOCK gemaakt kan worden om Cry en Per expressie
toe te laten nemen. Je hebt in een cel dus altijd veel BMAL1-CLOCK
of veel CRY-PER. Dit is een cyclus van zo’n 24 uur waarin de
hoeveelheden van deze eiwitten dus oscilleren. Dit is hoe de cellen
