IntroductionCircadian rhythms in va

Introduction
Circadian rhythms in various organisms are driven by endogenous oscillations having periods of approximately 24 h that provide temporal structures to a wide range of behavioural and physiological functions (Pittendrigh, 1981, Pittendrigh, 1993, Saunders, 1982 and Vanden Driessche et al., 1996).

The circadian system consists of three functional components as follows: the input pathway that receives environmental signals, the central pacemaker which generates oscillations, and the output pathway that dictates overt rhythms. Master clock coordinates the timing of circadian outputs in behavioural rhythms such as in locomotor activity and in eclosion in the case of Drosophila melanogaster or in body temperature in the case of mammals. Both in flies and mammals, the master clock has been localized in the brain. In D.melanogaster, the circadian pacemaker (CPM) was suggested to be in the lateral neurons, which are crucial for behavioural rhythms ( Helfrich-Förster et al., 1998), and in cockroaches, the optic lobe of the brain ( Nishiitsutsuji-Uwo and Pittendrigh, 1968), while in mammals, the suprachiasmatic nucleus of the hypothalamus is the CPM ( Inouye and Kawamura, 1979 and Klein et al., 1991). However, more extended studies have revealed that autonomous circadian oscillators are present throughout the body of Drosophila and that those numerous oscillators in the fly are photoreceptive ( Plautz et al., 1997).

The circadian oscillations of a variety of organisms are controlled through autoregulatory feedback loops in gene expression (Dunlap, 1999). In D. melanogaster, genes involved in self-sustaining cellular oscillation are most intensively worked out: period (per), timeless (tim), clock (clk), cycle (cyc), doubletime (dbt) and cryptochrome (cry) are among the most important and the homologs have been found in other groups of organisms ( Dunlap, 1999).

The cycle (Bmal1, Brain-Muscle-Arnt-Like-protein 1) gene encodes a basic helix-loop-helix (bHLH)/PAS (PER-ARNT-SIM) transcription factor ( Rutila et al., 1998). The dBMAL1/CYCLE forms a heterodimer with dCLOCK, another bHLH–PAS transcription factor ( Allada et al., 1998, Bae et al., 1998, Darlington et al., 1998 and Rutila et al., 1998). The dBMAL1-CLOCK heterodimers then bind to an E box (CACGTG), an enhancer found in the upstream regulatory region of the per and tim genes and activate their transcription ( Hao et al., 1997, Hao et al., 1999 and Lee et al., 1999), which then leads to a repression of Clk transcription ( Bae et al., 1998 and Glossop et al., 1999). Whereas the PER–TIM heterodimer inhibits CLK–CYC mediated PER/TIM transcription while activating Clk transcription ( Bae et al., 1998 and Dunlap, 1999).

Biological clock research advanced most intensively in D.melanogaster, but biological time-keeping is a universal phenomenon and many commonalities have been reported among other biological systems ( Dunlap, 1999). The recent important and surprising findings are that clock genes appear to be conserved from fruit flies to humans.

The commercial silkworm, Bombyx mori is known to show a clear circadian hatching rhythm ( Tanaka, 1966 and Niino and Yoshitake, 1982). The expressed sequence tag database project targeting the B. mori genome revealed homologs to per, dbt, clk and cry. However, closer comparative studies have demonstrated many differences in clock mechanisms among species ( Sauman and Reppert, 1996, Whitmore et al., 1998, Hardin and Glossop, 1999, Barinaga, 2000, Cermakian et al., 2000 and Yoshimura et al., 2000). To understand the diversity in the molecular mechanisms of circadian rhythms we chose B. mori as an experimental animal since much knowledge has been accumulated for its biology and genome. However, since cycle and timeless were not available in the database, we started cloning cycle homolog by polymerase chain reaction (PCR) using a cDNA library constructed from pupal brains. To our knowledge, this is the first report on the complete sequence of Cyc/Bmal gene cloned in invertebrates other than Drosophila cyc

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แนะนำแบบ circadian ในสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ขับเคลื่อน โดยมีเวลาประมาณ 24 ชมที่ให้โครงสร้างชั่วคราวเพื่อความหลากหลายของพฤติกรรม และสรีรวิทยา แกว่ง endogenous (Pittendrigh, 1981, Pittendrigh, 1993 ซอนเดอร์ส 1982 และ Vanden Driessche et al., 1996)ระบบ circadian ประกอบด้วยส่วนประกอบหน้าที่สามเป็นดังนี้: ทางเดินสัญญาณที่รับสัญญาณสิ่งแวดล้อม pacemaker กลางซึ่งสร้างแกว่ง และทางเดินออกที่บอกแบบแจ่มแจ้ง นาฬิกาหลักประสานเวลาของเอาท์พุต circadian ในแบบพฤติกรรมเช่น ในกิจกรรม locomotor และ eclosion ในกรณีของแมลงวันทอง หรือ ในอุณหภูมิร่างกายในกรณีที่เลี้ยงลูกด้วยนม ทั้งแมลงและเลี้ยงลูกด้วยนม นาฬิกาหลักได้ถูกภาษาท้องถิ่นในสมอง ใน D.melanogaster, pacemaker circadian (CPM) ถูกแนะนำให้ neurons ด้านข้าง ซึ่งมีความสำคัญสำหรับแบบพฤติกรรม (Helfrich-Förster และ al., 1998), และแมลง สาบ สมองกลีบใยของสมอง (Nishiitsutsuji Uwo และ Pittendrigh, 1968), ในขณะที่เลี้ยงลูกด้วยนม นิวเคลียส suprachiasmatic ของ hypothalamus เป็น CPM (Inouye และ Kawamura, 1979 และ Klein et al., 1991) อย่างไรก็ตาม การศึกษาเพิ่มเติมมากขึ้นได้เปิดเผยว่า circadian oscillators อิสระมีอยู่ทั่วร่างกายของแมลง และ oscillators ที่มากมายในการบิน photoreceptive (Plautz และ al., 1997)แกว่ง circadian ของความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตจะถูกควบคุมผ่านลูปติชม autoregulatory ในยีน (Dunlap, 1999) ในวันทอง D. ยีนที่เกี่ยวข้องกับโทรศัพท์มือถือสั่นได้ด้วยตนเองสุด intensively ทำออก: รอบระยะเวลา (ต่อ), เวลา (tim), นาฬิกา (clk) วงจร (cyc), doubletime (dbt) และ cryptochrome (ร้อง) เป็นสำคัญสุด และ homologs ที่พบในกลุ่มอื่น ๆ ของสิ่งมีชีวิต (Dunlap, 1999)ยีนวงจร (Bmal1 สมองกล้ามเนื้อค้า Arnt-ชอบโปรตีน 1) จแมปเป็นพื้นฐานเกลียววนเกลียว (bHLH) / transcription PAS (ต่อค้า ARNT SIM) ปัจจัย (Rutila et al., 1998) DBMAL1/รอบ การใช้ heterodimer กับ dCLOCK ปัจจัยการ transcription bHLH – PAS อีก (Allada et al., 1998 แบ้ et al., 1998 ดาร์ลิงตันและ al., 1998 และ Rutila และ al., 1998) Heterodimers dBMAL1 นาฬิกาแล้วผูกกับกล่องเป็น E (CACGTG), การเพิ่มที่พบในพื้นที่กำกับดูแลขั้นต้นน้ำของการต่อ และยีนทิม และเปิดใช้งานการ transcription (Hao et al., 1997, Hao et al., 1999 และลี et al., 1999), นั้นซึ่งนำไปสู่การปราบปรามของราชบัณฑิตยสถาน Clk (แบ้ et al., 1998 และ Glossop et al., 1999) ในขณะที่ heterodimer ต่อ – ทิมยับยั้ง CLK – CYC mediated ต่อ / ทิม transcription ขณะเรียกใช้ transcription Clk (แบ้ et al., 1998 และ Dunlap, 1999)นาฬิกาชีวภาพวิจัยขั้นสูงสุด intensively ใน D.melanogaster แต่เวลาเก็บทางชีวภาพเป็นปรากฏการณ์สากล และมีการรายงานหลาย commonalities ระหว่างระบบชีวภาพอื่น ๆ (Dunlap, 1999) ค้นพบความสำคัญ และน่าแปลกใจที่ล่าสุดมีนาฬิกาที่ยีนจะได้อาศัยจากแมลงวันผลไม้เพื่อมนุษย์ไหมเชิงพาณิชย์ ไหมจะรู้จักการแสดงจังหวะ circadian ล้างฟักไข่ (ทานา กะ 1966 และ Niino และคุระ ชิ 1982) การแสดงลำดับป้ายฐานข้อมูลโครงการจีโนมโมริเกิดเปิดเผย homologs การต่อ dbt, clk และร้องไห้ อย่างไรก็ตาม การศึกษาเปรียบเทียบใกล้ได้แสดงกลไกนาฬิการะหว่างชนิดต่างมาก (Sauman และ Reppert, 1996, Whitmore et al., 1998, Hardin และ Glossop, 1999, Barinaga, 2000, Cermakian และ al., 2000 และ Yoshimura et al., 2000) เข้าใจความหลากหลายในกลไกระดับโมเลกุลของแบบ circadian เราเลือกโมริเกิดเป็นสัตว์ทดลองเนื่องจากมีการสะสมความรู้มากชีววิทยาและกลุ่ม อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่รอบ และเวลาไม่ว่างในฐานข้อมูล เราเริ่มโคลน homolog วงจร โดยพอลิเมอเรสปฏิกิริยาลูกโซ่ (PCR) โดยใช้รี cDNA ที่สร้างจากสมอง pupal ความรู้ของเรา นี้เป็นรายงานแรกในลำดับที่สมบูรณ์ของยีน Cyc/Bmal โคลนใน invertebrates ไม่ใช่แมลง cyc

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทนำ
จังหวะ circadian ในสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ จะถูกขับเคลื่อนด้วยการแกว่งภายนอกที่มีระยะเวลาประมาณ 24 ชั่วโมงที่ให้โครงสร้างชั่วคราวที่หลากหลายของฟังก์ชั่นพฤติกรรมและสรีรวิทยา (Pittendrigh 1981 Pittendrigh 1993 แซนเดอปี 1982 และ Vanden Driessche et al., 1996 .) ระบบ circadian ประกอบด้วยสามองค์ประกอบการทำงานดังต่อไปนี้: เดินการป้อนข้อมูลที่ได้รับสัญญาณสิ่งแวดล้อมเครื่องกระตุ้นหัวใจกลางซึ่งจะสร้างการสั่นและเดินออกที่สั่งจังหวะชัดเจน นาฬิกาโทพิกัดระยะเวลาของผล circadian ในจังหวะพฤติกรรมเช่นในขมิ้นอ้อยและ eclosion ในกรณีของแมลงหวี่ melanogaster หรือในอุณหภูมิของร่างกายในกรณีของการเลี้ยงลูกด้วยนม ทั้งในแมลงวันและเลี้ยงลูกด้วยนม, นาฬิกาต้นแบบที่ได้รับการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในสมอง ใน D.melanogaster, เครื่องกระตุ้นหัวใจเป็นกลาง (CPM) ได้รับการแนะนำที่จะอยู่ในเซลล์ประสาทด้านข้างซึ่งมีความสำคัญสำหรับจังหวะพฤติกรรม (Helfrich-Förster et al., 1998) และในแมลงสาบกลีบแก้วนำแสงของสมอง (Nishiitsutsuji- UWO และ Pittendrigh, 1968) ในขณะที่เลี้ยงลูกด้วยนมนิวเคลียส suprachiasmatic ของมลรัฐเป็น CPM (อินูเอะและ Kawamura, 1979 และ Klein et al., 1991) อย่างไรก็ตามการศึกษาการขยายเพิ่มเติมได้เปิดเผยว่า Oscillators เป็นกลางอิสระที่มีอยู่ทั่วร่างกายของแมลงหวี่และ Oscillators มากมายผู้ที่อยู่ในการบินที่มี photoreceptive (Plautz et al., 1997). แนบแน่นเป็นกลางของความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตจะถูกควบคุมผ่านความคิดเห็น autoregulatory ลูปในการแสดงออกของยีน (Dunlap, 1999) ใน D. melanogaster, ยีนที่เกี่ยวข้องกับตนเองอย่างยั่งยืนสั่นโทรศัพท์มือถือมากที่สุดอย่างหนาแน่นทำงานออก: งวด (ต่อ), อมตะ (ทิม) นาฬิกา (CLK) วงจร (CYC) DoubleTime (DBT) และ cryptochrome (ร้องไห้) อยู่ในหมู่ ที่สำคัญที่สุดและ homologs ถูกพบในกลุ่มอื่น ๆ ของสิ่งมีชีวิต (Dunlap, 1999). วงจร (Bmal1, สมองกล้ามเนื้อ Arnt เหมือนโปรตีน 1) ยีน encodes พื้นฐานเกลียววงเกลียว (bHLH) / PAS (PER-ARNT-SIM) ถอดความปัจจัย (Rutila et al., 1998) dBMAL1 / CYCLE รูปแบบ heterodimer กับ dClock อีกปัจจัยถอดความ bHLH-PAS (Allada et al., 1998, แบ้ et al., 1998, ดาร์ลิงตัน et al., 1998 และ Rutila et al., 1998) dBMAL1 นาฬิกา heterodimers แล้วผูกกับกล่อง E (CACGTG) เพิ่มการพบในภูมิภาคกำกับดูแลต้นน้ำของต่อและยีน tim และเปิดใช้งานของพวกเขาถอดความ (Hao et al., 1997, Hao et al., 1999 และลีและ al., 1999) ซึ่งจะนำไปสู่การปราบปรามของการถอดความ Clk (แบ้ et al., 1998 และ Glossop et al., 1999) ในขณะที่ค่า PER-TIM heterodimer ยับยั้ง CLK-CYC พึ่งถอดความต่อ / TIM ในขณะที่การเปิดใช้งานการถอดความ Clk (แบ้ et al., 1998 และ Dunlap, 1999). การวิจัยนาฬิกาชีวภาพที่ทันสมัยที่สุดอย่างหนาแน่นใน D.melanogaster แต่ทางชีวภาพเวลาการเก็บรักษาคือ ปรากฏการณ์สากลและหลาย commonalities ได้รับรายงานในระบบทางชีวภาพอื่น ๆ (Dunlap, 1999) การค้นพบที่สำคัญและน่าแปลกใจที่ผ่านมาว่ายีนนาฬิกาปรากฏที่จะอนุรักษ์จากแมลงวันผลไม้กับมนุษย์. ไหมเชิงพาณิชย์ไหมเป็นที่รู้จักกันเพื่อแสดงให้เห็นจังหวะ circadian ฟักชัดเจน (ทานากะ, ปี 1966 และ Niino และ Yoshitake, 1982) โครงการแท็แสดงลำดับฐานข้อมูลการกำหนดเป้าหมายจีโนมบี Mori เปิดเผย homologs เพื่อต่อ, DBT, CLK และร้องไห้ อย่างไรก็ตามการศึกษาเปรียบเทียบใกล้ชิดได้แสดงให้เห็นความแตกต่างมากในกลไกนาฬิกาในหมู่สปีชีส์ (Sauman และ Reppert 1996 Whitmore et al., 1998, ฮาร์ดินและ Glossop 1999 Barinaga 2000 Cermakian et al., 2000 และโยชิมูระ et al., 2000) เพื่อให้เข้าใจถึงความหลากหลายในกลไกระดับโมเลกุลของจังหวะ circadian เราเลือก B. Mori เป็นสัตว์ทดลองตั้งแต่ความรู้มากได้รับการสะสมชีววิทยาและจีโนมของมัน อย่างไรก็ตามเนื่องจากวงจรและไม่มีเวลาที่ไม่ได้อยู่ในฐานข้อมูลเราเริ่มโคลนรอบ homolog โดยวิธี Polymerase chain reaction (PCR) การใช้ห้องสมุด cDNA สร้างจากสมองดักแด้ เพื่อความรู้ของเรานี้เป็นรายงานครั้งแรกในลำดับที่สมบูรณ์ของ Cyc / Bmal ยีนที่โคลนได้ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ นอกเหนือจากแมลงหวี่ CYC