1. 클럭 유전자 :일주기 시계의 핵심에는 종종 "핵심 시계 유전자"라고 불리는 시계 유전자 그룹이 있습니다. 포유 동물에서, 가장 잘 연구 된 시계 유전자는 클럭 (일주기 운동 출력 사이클 Kaput) 및 BMAL1 (뇌 및 근육 ARNT- 유사 1)입니다. 이들 유전자는 Clock-Bmal1 복합체라고 불리는 이종이 량체 복합체를 형성하는 단백질을 암호화한다.
2. 전사 전달 피드백 루프 :Clock-BMAL1 복합체는 다른 클록 유전자의 발현을 조절하는 전사 인자로서 작용한다. 이는 이들 클록 유전자의 프로모터 내에서 E- 박스라는 특정 DNA 서열에 결합하여 전사를 촉진한다. Clock-Bmal1에 의해 활성화 된 유전자 중에는주기 (PER) 및 Cryptochrome (Cry) 유전자가 있습니다.
3. 부정적인 피드백 루프 :그에 따라 크 울음 단백질이 축적되면, 그들은 세포질에 점차 축적되어 결국 핵으로 다시 전송됩니다. 핵에서, 이들은 복합체를 형성하고 Clock-BMAL1 복합체의 활성을 억제하여 PER 및 CRY 유전자의 전사를 감소시킨다. 이 부정적인 피드백 루프는 PER 및 CRY 단백질 수준을 감소시켜주기를 다시 시작할 수있게합니다.
4. 번역 후 규제 :전사 조절 외에도 일주기 리듬은 또한 시계 단백질의 번역 후 변형에 의해 영향을 받는다. 인산화 및 유비퀴틴 화와 같은 이러한 변형은 시계 단백질의 안정성, 국소화 및 활성에 영향을 미쳐 일주기 사이클의 정확한시기에 더 기여합니다.
일주기 시계는 이들 코어 클록 유전자에만 의존하지 않는다는 점에 유의해야한다. 환경 신호 (예 :빛), 호르몬 신호 및 신경 입력과 같은 다른 요인들도 일주기 리듬의 타이밍 및 동기화에 영향을 줄 수 있습니다.
일주기 시계의 놀라운 정밀도와 적응성은 유기체가 환경의 일일 변화를 예측하고 대응할 수있게하여 생존 및 전반적인 복지를위한 생리적 및 행동 과정을 최적화 할 수있게합니다.
