Sirkadiyen saat - Circadian clock
Bir sirkadiyen saat veya sirkadiyen osilatör , kararlı bir faz ile döngü yapan ve güneş zamanı ile senkronize olan bir biyokimyasal osilatördür .
Böyle bir saatin in vivo periyodu, zorunlu olarak neredeyse tam olarak 24 saattir (dünyanın şu anki güneş günü ). Çoğu canlıda, içsel olarak senkronize edilmiş sirkadiyen saatler, organizmanın gündüz-gece döngüsüne karşılık gelen günlük çevresel değişiklikleri tahmin etmesini ve biyolojisini ve davranışını buna göre ayarlamasını mümkün kılar.
Sirkadiyen terimi Latince circa (yaklaşık) die (bir gün) kelimesinden türemiştir , çünkü harici ipuçlarından (çevresel ışık gibi) alındığında, tam olarak 24 saat sürmezler. Örneğin, sürekli düşük ışıkta bir laboratuvardaki insanlarda saatler, tam olarak 24 saat yerine günde ortalama 24,2 saat olacaktır.
Normal vücut saati, tam olarak 24 saatlik bir endojen periyotla salınır , başta gün ışığı ve karanlık olmak üzere çevreden yeterli günlük düzeltici sinyaller aldığında içeri girer . Sirkadiyen saatler, sirkadiyen ritimleri yöneten merkezi mekanizmalardır . Üç ana bileşenden oluşurlar:
- zamanı tutan yaklaşık 24 saatlik bir periyodu olan bir merkezi biyokimyasal osilatör;
- saatin sürüklenmesine izin vermek için bu merkezi osilatöre bir dizi giriş yolu ;
- bir organizma boyunca biyokimya, fizyoloji ve davranıştaki açık ritimleri düzenleyen osilatörün farklı fazlarına bağlı bir dizi çıkış yolu.
Bir organizma, birincil olanı ışık olan çevresel zaman ipuçlarını algıladıkça saat sıfırlanır. Sirkadiyen osilatörler , gün boyunca transkripsiyonel aktiviteyi dokuya özgü bir şekilde düzenlemek için hem endojen hem de harici sinyallerle senkronize edildikleri vücut dokularında her yerde bulunur . Sirkadiyen saat, çoğu hücresel metabolik süreçle iç içedir ve organizmanın yaşlanmasından etkilenir. Biyolojik saatin temel moleküler mekanizmaları omurgalı türlerinde, Drosophila melanogaster'da , bitkilerde , mantarlarda , bakterilerde ve muhtemelen Archaea'da tanımlanmıştır .
2017 yılında, Tıp ve Fizyoloji Nobel verildi Jeffrey C Hall , Michael Rosbash ve Michael W. Young meyve sinekleri "günlük ritimlere kontrol eden moleküler mekanizmaların buluşları için".
Omurgalı anatomisi
Omurgalılarda, ana sirkadiyen saat, yaklaşık 20.000 nörondan oluşan iki taraflı bir sinir kümesi olan suprakiazmatik çekirdekte (SCN) bulunur. SCN'nin kendisi, doğrudan optik kiazmanın üzerinde yer alan beynin küçük bir bölgesi olan hipotalamusta yer alır ve burada retinohipotalamik yol yoluyla retinadaki özel ışığa duyarlı ganglion hücrelerinden girdi alır .
SCN, kendi 24 saate yakın ritimlerini sergileyen ve yerel dokudaki sirkadiyen fenomenleri kontrol eden "bağımlı osilatörleri" senkronize ederek tüm vücutta kontrolü sağlar. Vazoaktif bağırsak peptidi gibi hücreler arası sinyalleme mekanizmaları aracılığıyla , SCN, vücut sıcaklığını ve kortizol ve melatonin gibi hormonların üretimini modüle etmek için diğer hipotalamik çekirdeklere ve epifiz bezine sinyal gönderir ; bu hormonlar dolaşım sistemine girer ve organizma boyunca saat odaklı etkilere neden olur.
Bununla birlikte, vücuttaki dokularda bulunan birçok biyokimyasal saate asıl sürüklenmeyi hangi sinyalin (veya sinyallerin) harekete geçirdiği tam olarak açık değildir. Daha fazla ayrıntı için aşağıdaki "sirkadiyen osilatörlerin düzenlenmesi" bölümüne bakın.
Transkripsiyonel ve transkripsiyonel olmayan kontrol
Yüksek sirkadiyen ritimleri bir genetik temeli için kanıt ökaryotlar keşfiyle başlayan dönem ( başına ) locus içinde Drosophila melanogaster tarafından tamamlanan ileri genetik ekranlarından Ron Konopka ve Seymour Benzer'in analizi sayesinde 1971 yılında başına sirkadiyen mutantlar ve ek mutasyonlar Drosophila saat genleri, transkripsiyon ve translasyonun pozitif ve negatif otoregülatuar geri besleme döngülerini kapsayan bir model önerilmiştir. Çekirdek sirkadiyen 'saat' genleri, protein ürünleri sirkadiyen ritimlerin üretilmesi ve düzenlenmesi için gerekli bileşenler olan genler olarak tanımlanır. Benzer modeller memelilerde ve diğer organizmalarda önerilmiştir.
Bununla birlikte, siyanobakteriler üzerinde yapılan çalışmalar, Kondo ve meslektaşları tarafından bu tek hücreli organizmaların, transkripsiyon yokluğunda 24 saatlik doğru zamanlamayı koruyabildiğini, yani bir transkripsiyona gerek olmadığını keşfettiğinden, saat mekanizması hakkındaki görüşümüzü değiştirdi. ritimler için çeviri otoregülatuar geri besleme döngüsü. Ayrıca, bu saat bir test tüpünde (yani, herhangi bir hücre bileşeninin yokluğunda) yeniden oluşturuldu ve bu, genetik geri besleme devrelerine ihtiyaç duymadan 24 saatlik doğru saatlerin oluşturulabileceğini kanıtladı. Bununla birlikte, bu mekanizma jenerik değil, yalnızca siyanobakterilere uygulanabilirdi.
2011 yılında , Cambridge Üniversitesi'ndeki Reddy laboratuvarından anlayışta büyük bir atılım geldi . Bu grup , çekirdeği olmayan hücrelerde ( insan kırmızı kan hücreleri) redoks proteinlerinde ( peroksiredoksinler ) sirkadiyen ritimleri keşfetti . Bu hücrelerde transkripsiyon veya genetik devreler ve dolayısıyla geri besleme döngüsü yoktu. Bir deniz yosununda ve daha sonra fare kırmızı kan hücrelerinde benzer gözlemler yapıldı. Daha da önemlisi, peroksiredoksin ritimlerinin gösterdiği gibi redoks salınımları, evrim ağacını kapsayan çok sayıda uzak yaşam krallığında (ökaryotlar, bakteriler ve arkeler) görülmüştür. Bu nedenle, redoks saatleri büyükbaba saati gibi görünür ve genetik geri bildirim devreleri, hücre ve doku fizyolojisi ve davranışını kontrol etmek için ana çıktı mekanizmalarını kullanır.
Bu nedenle, saatin modeli, hem transkripsiyonel devreler hem de redoks salınımları ve protein fosforilasyon döngüleri gibi transkripsiyonel olmayan elemanlar arasındaki etkileşimin bir ürünü olarak düşünülmelidir.
memeli saatler
İnsan sirkadiyen saatinin bilinen bileşenlerinin seçici gen yıkımı , saatin işlevini sürdürmek için hem aktif telafi edici mekanizmaların hem de fazlalığın kullanıldığını gösterir. Bu kendi kendine devam eden hücresel saatlerin çok hücreli entegrasyonu nasıl başardığı büyük ölçüde belirsizdir, ancak astrositler tek başına SCN'deki moleküler salınımları ve farelerde sirkadiyen davranışı yönlendirebilir.
Birkaç memeli saat geni, doğal olarak meydana gelen, kimyasal olarak indüklenen ve hedeflenen nakavt mutasyonları barındıran hayvanlar üzerinde deneyler ve çeşitli karşılaştırmalı genomik yaklaşımlar yoluyla tanımlanmış ve karakterize edilmiştir. Tanımlanan saat bileşenlerinin çoğu, protein stabilitesini ve nükleer translokasyonu modüle eden ve birbirine kenetlenen iki geri besleme döngüsü oluşturan transkripsiyonel aktivatörler veya baskılayıcılardır. Birincil geri besleme döngüsünde üyeleri temel Heliks-halka-helis (bHLH) -Pas transkripsiyon faktörü ailesi (düşünen Dönem Arnt'ye tek) SAAT ve BMAL1 , heterodimerize sitoplazmada bir kompleks oluşturmak üzere, edilene translokasyon, aşağıdaki çekirdek, çekirdek saat genleri 'periyodu' genleri ( PER1 , PER2 ve PER3 ) ve iki kriptokrom geni ( CRY1 ve CRY2 ) gibi hedef genlerin transkripsiyonunu başlatır . Negatif geri besleme, CLOCK:BMAL1 komplekslerinin aktivitesini inhibe ederek kendi transkripsiyonlarını bastırmak için çekirdeğe geri yer değiştiren PER:CRY heterodimerleri tarafından sağlanır. CLOCK:BMAL1 heterodimerleri , retinoik asitle ilişkili iki yetim nükleer reseptör olan Rev-ErbA ve Rora'nın transkripsiyonunu aktive ettiğinde başka bir düzenleyici döngü başlatılır . REV-ERBa ve RORa daha sonra Bmal1 promotöründe bulunan retinoik asitle ilişkili yetim reseptör yanıt elemanlarını (RORE'lar) bağlamak için rekabet eder . RORE'ların müteakip bağlanması yoluyla, ROR ve REV-ERB üyeleri Bmal1'i düzenleyebilir . Haberde ismi transkripsiyonunu aktive ederken Bmal1 , REV-Erbs aynı transkripsiyon sürecini bastırmak. Bu nedenle, Bmal1'in sirkadiyen salınımı, ROR'lar ve REV-ERB'ler tarafından hem pozitif hem de negatif olarak düzenlenir.
Böcek saatleri
İçinde D melanogaster , gen döngüsü (CYC) memelilerde BMAL1 arasında ortologu olan. Böylece CLOCK-CYC dimerleri sirkadiyen genlerin transkripsiyonunu aktive eder. Zamansız gen (TIM), inhibitör olarak memeli CRY'lerinin ortologudur; D. melanogaster CRY bunun yerine bir fotoreseptör olarak işlev görür. Sineklerde, CLK-CYC sirkadiyen tarafından düzenlenen genlerin promotörlerine yalnızca transkripsiyon sırasında bağlanır. Ayrıca, vrille geninin (VRI) inhibe ettiği, PAR alanı protein-1'in (PDP1) Clock transkripsiyonunu aktive ettiği bir stabilize edici döngü de mevcuttur.
Mantar saatleri
İpliksi mantar N. crassa'da , saat mekanizması memelilerin ve sineklerinkine benzer, ancak ortolog değildir.
Bitki saatleri
Bitkilerdeki sirkadiyen saat, hayvan, mantar veya bakteri saatlerinden tamamen farklı bileşenlere sahiptir. Bitki saati, bir dizi birbirine kenetlenmiş transkripsiyonel geri besleme döngüsünden oluşması bakımından hayvan saatine kavramsal bir benzerliğe sahiptir. Saate dahil olan genler, günün belirli bir saatinde en yüksek ifadesini gösterir. Bitki saatinde tanımlanan ilk genler TOC1 , CCA1 ve LHY idi . CCA1 ve LHY genlerinin pik ifadesi şafakta meydana gelir ve TOC1 geninin pik ifadesi kabaca alacakaranlıkta meydana gelir. CCA1/LHY ve TOC1 proteinleri birbirlerinin genlerinin ekspresyonunu baskılar. Sonuç olarak, şafaktan sonra CCA1/LHY protein seviyeleri azalmaya başladığında, TOC1 geni üzerindeki baskıyı serbest bırakarak TOC1 ekspresyonu ve TOC1 protein seviyelerinin artmasına izin verir. TOC1 protein seviyeleri arttıkça, CCA1 ve LHY genlerinin ekspresyonunu daha da baskılar. Bu dizinin tersi, şafakta CCA1 ve LHY genlerinin en yüksek ifadesini yeniden oluşturmak için gece boyunca gerçekleşir. PRR genlerini, Evening Complex'i ve ışığa duyarlı GIGANTIA ve ZEITLUPE proteinlerini içeren çoklu döngülerle, saatin içine yerleştirilmiş çok daha fazla karmaşıklık vardır .
Bakteriyel saatler
Olarak bakteriyel sirkadyen ritimlerin , titreşimi fosforilasyon bölgesinin , siyanobakteri Kai C proteini, bir hücre barındırmayan sistem (bir içinde yeniden kurulmuş, in vitro olarak inkübe edilerek saat) Kaic ile KAIA , KaiB ve ATP .
Transkripsiyon sonrası modifikasyon
Uzun bir süre, sirkadiyen saati oluşturan transkripsiyonel düzenleyiciler tarafından yürütülen transkripsiyonel aktivasyon/baskı döngülerinin, memelilerde sirkadiyen gen ekspresyonu için ana itici güç olduğu düşünüldü. Ancak daha yakın zamanlarda, haberci RNA döngü genlerinin sadece %22'sinin de novo transkripsiyon tarafından yönlendirildiği bildirildi. Ritmik protein ekspresyonunu yönlendiren RNA düzeyinde transkripsiyon sonrası mekanizmalar, daha sonra mRNA poliadenilasyon dinamikleri gibi rapor edildi.
Fustin ve çalışma arkadaşları , sirkadiyen dönemin anahtar düzenleyicisi olarak mRNA içindeki (özellikle saat transkriptlerinin kendilerinde) dahili adenosinlerin (m 6 A) metilasyonunu tanımladılar . M inhibisyonu 6 m siRNA aracılı susturma hücresel metilasyonla ya da daha fazla, özellikle farmakolojik inhibisyonu yoluyla bir metilasyon 6 bir metilaz Mettl3 sirkadiyen süre dramatik uzamaya yol açtı. Buna karşılık, Mettl3'ün in vitro aşırı ekspresyonu daha kısa bir süreye yol açtı. Bu gözlemler, sirkadiyen saatin RNA düzeyinde transkripsiyon sonrası düzenlenmesinin önemini açıkça gösterdi ve aynı zamanda (m 6 A) RNA metilasyonunun fizyolojik rolünü belirledi .
Çeviri sonrası değişiklik
Saatlerdeki otoregülatuar geri besleme döngülerinin bir döngüyü tamamlaması ve sirkadiyen moleküler saati oluşturması yaklaşık 24 saat sürer. ~24 saatlik moleküler saatin bu nesli , fosforilasyon , sumolasyon , histon asetilasyonu ve metilasyonu ve ubiquitination gibi translasyon sonrası modifikasyonlar tarafından yönetilir . Tersinir fosforilasyon, nükleer giriş, protein komplekslerinin oluşumu ve protein yıkımı gibi önemli süreçleri düzenler. Bu işlemlerin her biri, periyodun ~24 saatte tutulmasına önemli ölçüde katkıda bulunur ve daha önce bahsedilen çekirdek saat proteinlerinin stabilitesini etkileyerek bir sirkadiyen saatin kesinliğini verir. Böylece, transkripsiyonel düzenleme ritmik RNA seviyeleri üretirken, düzenlenmiş translasyon sonrası modifikasyonlar protein bolluğunu, hücre altı lokalizasyonunu ve PER ve CRY'nin baskılayıcı aktivitesini kontrol eder.
Saat genlerinin translasyon sonrası modifikasyonundan sorumlu proteinler arasında kazein kinaz ailesi üyeleri ( kazein kinaz 1 delta (CSNK1D) ve kazein kinaz 1 epsilon (CSNK1E) ve F-box lösin bakımından zengin tekrar proteini 3 (FBXL3) bulunur. Memelilerde, CSNK1E ve CSNK1D, çekirdek sirkadiyen protein dönüşümünü düzenleyen kritik faktörlerdir.Bu proteinlerden herhangi biri üzerinde deneysel manipülasyon, değişen kinaz aktiviteleri gibi sirkadiyen periyotlar üzerinde dramatik etkilerle sonuçlanır ve daha kısa sirkadiyen periyotlara neden olur ve ayrıca post-translasyonel düzenlemenin önemini gösterir. bunlar söz konusu olmaktadır olarak tipi saatin çekirdek mekanizması içinde. Bu mutasyonlar özellikle insanlarda bir ilgi kaynağı haline gelmiş ileri uyku fazı bozukluğu . BMAL1 küçük bir ubikuitin ilgili değiştirici protein modifikasyonu da post-translasyonel bir seviye olarak önerilmiştir düzenleme.
Sirkadiyen osilatörlerin düzenlenmesi
Sirkadiyen osilatörler, basitçe, yaklaşık 24 saatlik bir periyodu olan osilatörlerdir. Işık uyarısına yanıt olarak vücut, biyolojik gündüz ve geceyi belirlemek için birlikte çalışan bir sistem ve yol ağı ile karşılık gelir. Düzenleyici ağlar, bir dizi çeviri sonrası düzenleme mekanizması üzerinde saati kesin olarak tutmayı içerir. Sirkadiyen osilatörler , genin daha kolay ifade edilmesine neden olan kromatin yapılarının seviyesini kontrol eden histon kuyruğunun kovalent modifikasyonu olan fosforilasyon , SUMOilasyon, ubiquitination ve histon asetilasyonu ve deasetilasyonu ile düzenlenebilir. Bir protein yapısının metilasyonu , bir metil grubu ekler ve protein fonksiyonunu veya gen ekspresyonunu düzenler ve histon metilasyonunda gen ekspresyonu, DNA dizilimi değiştirilerek ya bastırılır ya da aktive edilir. Histonlar bir asetilasyon, metilasyon ve fosforilasyon sürecinden geçer, ancak temel yapısal ve kimyasal değişiklikler, enzimler histon asetiltransferazlar (HAT) ve histon deasetilazlar (HDAC), DNA ifadesinde büyük bir değişikliğe neden olan histondan asetil grupları eklediğinde veya çıkardığında meydana gelir. DNA ifadesini değiştirerek, histon asetilasyonu ve metilasyonu sirkadiyen osilatörün nasıl çalıştığını düzenler. Fustin ve çalışma arkadaşları, olgun mRNA'nın çekirdekten verimli bir şekilde dışarı atılması için RNA metilasyonunun gerekli olduğunu göstererek memelilerde sirkadiyen osilatörün düzenlenmesine yeni bir karmaşıklık katmanı sağladılar: RNA metilasyonunun inhibisyonu, saat geni transkriptlerinin nükleer tutulmasına neden oldu. daha uzun bir sirkadiyen döneme
Saatlerin önemli bir özelliği, dış uyaranlara senkronize olma yetenekleridir. Vücuttaki hemen hemen her hücrede hücre otonom osilatörlerin varlığı, bu osilatörlerin zamansal olarak nasıl koordine edildiği sorusunu gündeme getirmektedir. Memelilerde çevresel saatler için evrensel zamanlama ipuçları arayışı, beslenme, sıcaklık ve oksijen gibi temel sürüklenme sinyallerini vermiştir. Hem beslenme ritimlerinin hem de sıcaklık döngülerinin çevresel saatleri senkronize ettiği ve hatta bunları beyindeki ana saatten ayırdığı (örneğin, gündüz kısıtlı beslenme) gösterildi. Son zamanlarda, oksijen ritimlerinin kültürlenmiş hücrelerde saatleri senkronize ettiği bulundu.
Salınım mekanizmalarını aydınlatmak için sistem biyolojisi yaklaşımları
Sistem biyolojisini kullanan modern deneysel yaklaşımlar , biyolojik saatlerde organizmaların sirkadiyen salınımı nasıl sürdürdüğüne dair bütünleştirici bir görüş öneren birçok yeni bileşen tanımladı.
Son zamanlarda, Baggs ve ark. insan sirkadiyen saatinde bir organizmanın genetik bozulmalara karşı dayanıklılığına katkıda bulunan ağ özelliklerini tanımlamak için "Gen Dozaj Ağı Analizi" (GDNA) adlı yeni bir strateji geliştirdi. Çalışmalarında yazarlar , memeli sirkadiyen saatinde bilinen biyokimyasal kısıtlamalarla uyumlu gen ilişki ağları oluşturmak için ölümsüzleştirilmiş insan osteosarkomu U2OS hücrelerinde saat bileşenlerinin gen ifadesinde doza bağlı değişiklikleri indüklemek için küçük enterferans yapan RNA (siRNA) kullandılar. Çoklu dozlarda siRNA kullanmak , gen ekspresyonunun orantılı tepkileri, etkileşimli modüller aracılığıyla sinyal yayılımı ve gen ekspresyonu değişiklikleri yoluyla telafi dahil olmak üzere sirkadiyen saatin çeşitli ağ özelliklerini ortaya çıkarmak için nicel PCR'lerini güçlendirdi .
siRNA ile indüklenen pertürbasyonun ardından aşağı akış gen ekspresyonundaki orantılı tepkiler, devrilmekte olan gene göre aktif olarak değiştirilen ekspresyon seviyelerini ortaya çıkardı. Örneğin, Bmal1 doza bağlı bir şekilde düşürüldüğünde , Rev-ErbA alfa ve Rev-ErbA beta mRNA seviyelerinin doğrusal, orantılı bir şekilde azaldığı gösterilmiştir. Bu, Bmal1'in Rev-erb genlerini doğrudan aktive ettiği önceki bulguları destekledi ve ayrıca Bmal1'in Rev-erb ifadesine güçlü bir katkıda bulunduğunu öne sürdü.
Ek olarak, GDNA yöntemi, modüllerin gen ifadesindeki değişiklikleri ilettiği sirkadiyen ağlardaki biyolojik röle mekanizmalarını incelemek için bir çerçeve sağladı. Yazarlar, aktivatörler ve baskılayıcılar arasındaki etkileşimler yoluyla sinyal yayılımını gözlemlediler ve birkaç saat geni baskılayıcısı arasında ortaya çıkan tek yönlü paralog telafisini ortaya çıkardılar - örneğin, PER1 tükendiğinde, Re - erb'lerde bir artış olur, bu da sırayla ifadeyi azaltmak için bir sinyal yayar. BMAL1 , Rev-erb baskılayıcıların hedefi.
Birkaç transkripsiyonel baskılayıcının devrilmesini inceleyerek, GDNA ayrıca, gen paraloglarının, devre dışı bırakmanın ardından gen fonksiyonunun yedekli olmayan bir şekilde değiştirildiği aktif bir mekanizma aracılığıyla yukarı doğru düzenlendiği paralog telafisini de ortaya çıkardı - yani, bir bileşenin işlevi sürdürmek için yeterli olduğu. Bu sonuçlar ayrıca, bir saat ağının, sağlamlık sağlamak ve işlevi sürdürmek için basit fazlalık yerine aktif telafi edici mekanizmalar kullandığını ileri sürdü. Özünde, yazarlar, gözlemlenen ağ özelliklerinin, genetik ve çevresel bozulma karşısında saat işlevini sürdürmek için genetik bir tamponlama sistemi olarak uyum içinde hareket ettiğini öne sürdüler. Bu mantığı izleyerek sirkadiyen osilatördeki ağ özelliklerini keşfetmek için genomiği kullanabiliriz .
Zhang ve ark. ayrıca lusiferaz raportör gen ekspresyonunu kullanarak ek saat genlerini ve değiştiricileri tanımlamak için U2OS hücre hattında genom çapında küçük bir enterferans yapan RNA ekranı kullandı. Yaklaşık 1000 genin yıkılması, ritim genliğini azalttı. Yazarlar , ikincil ekranlarda dönem uzunluğu veya artan genlik üzerinde yüzlerce güçlü etki buldu ve doğruladı . Bu genlerin bir alt kümesinin karakterizasyonu, osilatör işlevi üzerinde doza bağlı bir etki göstermiştir . Protein etkileşim ağı analizi, düzinelerce gen ürününün bilinen saat bileşenleriyle doğrudan veya dolaylı olarak ilişkili olduğunu gösterdi. Yol analizi, bu genlerin, insülin ve kirpi sinyal yolu , hücre döngüsü ve folat metabolizmasının bileşenleri için aşırı temsil edildiğini ortaya çıkardı . Bu yolların çoğunun saat kontrollü olduğunu gösteren verilerle birleştiğinde, Zhang ve ark. saatin hücresel fonksiyonun birçok yönü ile bağlantılı olduğunu öne sürdü.
Bir sistem biyolojisi yaklaşımı, sirkadiyen ritimleri, başlangıçta sirkadiyen salınımın düzenleyicileri olarak kabul edilmeyen hücresel olaylarla ilişkilendirebilir. Örneğin, NHLBI'de 2014'te düzenlenen bir çalıştayda daha yeni sirkadiyen genomik bulgular değerlendirildi ve vücut saati ile birçok farklı hücresel süreç arasındaki arayüz tartışıldı.
Sirkadiyen saatlerde değişiklik
Birçok organizmada 24 saatlik kesin bir sirkadiyen saat bulunurken, evrensel değildir. Yüksek arktik veya yüksek antarktika'da yaşayan organizmalar, her mevsimde güneş zamanı yaşamazlar, ancak çoğu, örneğin uyuşukluk sırasındaki ayılar gibi 24 saate yakın bir sirkadiyen ritmi koruduğuna inanılır. Dünyanın biyokütlesinin çoğu karanlık biyosferde bulunur ve bu organizmalar ritmik fizyoloji sergileyebilirken, bu organizmalar için baskın ritmin sirkadiyen olması muhtemel değildir. Doğu-batı göçmen organizmalar için - ve özellikle dünyanın çevresini dolaşan organizmalar için - mutlak 24 saatlik evre aylar, mevsimler veya yıllar boyunca sapma gösterebilir.
Bazı örümcekler alışılmadık derecede uzun veya kısa sirkadiyen saatler sergilerler. Örneğin, bazı çöp hattı orbweaver'larının 18,5 saatlik sirkadiyen saatleri vardır, ancak yine de 24 saatlik bir döngüye girebilirler . Bu adaptasyon, örümceklerin gün doğumundan önce en aktif olmalarını sağlayarak avcılardan kaçınmasına yardımcı olabilir. Kara dulların saatleri, belki de karanlık ortamları tercih etmelerinden dolayı aritmiktir.