Horloge circadienneEn biologie, une horloge circadienne est un mécanisme de régulation de processus quotidiens, les rythmes circadiens, présents chez de nombreux organismes vivants dont les cyanobactéries, les plantes, les champignons et les animaux. Elle définit un temps subjectif. Les rythmes circadiens sont décrits pour la première fois en 1729 par le mathématicien et astronome français Jean-Jacques Dortous de Mairan. Celui qui marque le plus les vies quotidiennes des êtres humains est le rythme veille-sommeil.
Rythme circadienLe regroupe tous les processus biologiques cycliques d'une durée d'environ 24 heures. Un rythme circadien est un rythme biologique d’une durée de environ, qui possède au moins un cycle par période de . Le terme « circadien », inventé par Franz Halberg, vient du latin circa, « autour», et dies, « jour », et signifie littéralement cycle qui dure « environ un jour » Halberg, Franz. (1963). Circadian (about Twenty-Four-Hour) Rhythms in Experimental Medicine [Abridged]. Proceedings of the Royal Society of Medicine.
Circadian rhythm sleep disorderCircadian rhythm sleep disorders (CRSD), also known as circadian rhythm sleep-wake disorders (CRSWD), are a family of sleep disorders which affect the timing of sleep. CRSDs arise from a persistent pattern of sleep/wake disturbances that can be caused either by dysfunction in one's biological clock system, or by misalignment between one's endogenous oscillator and externally imposed cues. As a result of this mismatch, those affected by circadian rhythm sleep disorders have a tendency to fall asleep at unconventional time points in the day.
CLOCKCLOCK (from circadian locomotor output cycles kaput) is a gene encoding a basic helix-loop-helix-PAS transcription factor that is known to affect both the persistence and period of circadian rhythms. Research shows that the gene plays a major role as an activator of downstream elements in the pathway critical to the generation of circadian rhythms. The CLOCK gene was first identified in 1997 by Joseph Takahashi and his colleagues.
Facteur de transcriptionvignette|upright=2.2|Schéma simplifié du mécanisme d'un activateur. Un facteur de transcription est une protéine nécessaire à l'initiation ou à la régulation de la transcription d'un gène dans l'ensemble du vivant (procaryote ou eucaryote). Elle interagit avec l'ADN et l'ARN-polymérase. Il existe une classification complexe des facteurs de transcription. Les facteurs généraux de la transcription, impliqués dans la composition de la machinerie transcriptionnelle basale organisée autour de l'ARN polymérase II.
Rythme circadien bactérienLes rythmes circadiens bactériens, comme d'autres rythmes circadiens sont endogènes. Récemment découverts, ils constituent une des manifestations de ce qu'on appelle horloge circadienne ou horloge biologique ou horloge interne. La coordination et l'optimisation temporelle des processus biologiques et l'adaptation aux fluctuations quotidiennes jouent un rôle important dans la survie de la plupart des organismes.
Light effects on circadian rhythmLight effects on circadian rhythm are the effects that light has on circadian rhythm. Most animals and other organisms have "built-in clocks" in their brains that regulate the timing of biological processes and daily behavior. These "clocks" are known as circadian rhythms. They allow maintenance of these processes and behaviors relative to the 24-hour day/night cycle in nature. Although these rhythms are maintained by the individual organisms, their length does vary somewhat individually.
Régulation de l'expression des gènesLa régulation de l'expression des gènes désigne l'ensemble de mécanismes mis en œuvre pour passer de l'information génétique incluse dans une séquence d'ADN à un produit de gène fonctionnel (ARN ou protéine). Elle a pour effet de moduler, d'augmenter ou de diminuer la quantité des produits de l'expression des gènes (ARN, protéines). Toutes les étapes allant de la séquence d'ADN au produit final peuvent être régulées, que ce soit la transcription, la maturation des ARNm, la traduction des ARNm ou la stabilité des ARNm et protéines.
Noyau suprachiasmatiqueLe noyau suprachiasmatique (NSC) est une structure médiane bilatérale du cerveau d'environ comprenant environ et située dans l'hypothalamus, juste au-dessus du chiasma optique. Il est responsable du contrôle des rythmes circadiens. Les activités neuronales et hormonales qu'il génère régulent différentes fonctions dans un cycle circadien (de ). Le NSC interagit avec de nombreuses régions dans le cerveau. Il contient différents types cellulaires et sécrète différents peptides (comme la vasopressine et le peptide vasoactif intestinal), ainsi que différents neurotransmetteurs.
Régulation de la transcriptionLa régulation de la transcription est la phase du contrôle de l'expression des gènes agissant au niveau de la transcription de l'ADN. Cette régulation modifiera la quantité d'ARN produit. Cette régulation est principalement effectuée par la modulation du taux de transcription par l'intervention de facteurs de transcription qui se classent en deux catégories : les éléments cis-regulateurs géniques, en coopération avec les facteurs transprotéiques. Il existe également des mécanismes de régulation de la terminaison de la transcription.
Transcription (biologie)En biologie moléculaire, la transcription est la première étape de l'expression génique basée sur l'ADN, au cours de laquelle un segment particulier d'ADN est « copié » en ARN par une enzyme appelée ARN polymérase. Chez les eucaryotes, la transcription se déroule dans le noyau des cellules. Certains types d'ARN appélés « ARN non codants » n'ont pas vocation à être traduits en protéines et peuvent jouer un rôle régulateur ou structurel (par exemple les ARN ribosomiques).
Cis-regulatory elementCis-regulatory elements (CREs) or Cis''-regulatory modules (CRMs) are regions of non-coding DNA which regulate the transcription of neighboring genes. CREs are vital components of genetic regulatory networks, which in turn control morphogenesis, the development of anatomy, and other aspects of embryonic development, studied in evolutionary developmental biology. CREs are found in the vicinity of the genes that they regulate. CREs typically regulate gene transcription by binding to transcription factors.
ChronotypeLe chronotype est une manifestation du rythme circadien qui définit la préférence d’une personne pour des activités plus matinales ou plus vespérales (du soir), notamment l’heure de coucher et de lever. Ainsi, certains individus ont tendance à se lever plus tôt, avoir plus d’énergie et de concentration pour des activités matinales, alors que d’autres préfèrent décaler leur réveil et prévoir leurs activités importantes davantage vers la fin de la journée.
Expression génétiqueL'expression des gènes, encore appelée expression génique ou expression génétique, désigne l'ensemble des processus biochimiques par lesquels l'information héréditaire stockée dans un gène est lue pour aboutir à la fabrication de molécules qui auront un rôle actif dans le fonctionnement cellulaire, comme les protéines ou les ARN. Même si toutes les cellules d'un organisme partagent le même génome, certains gènes ne sont exprimés que dans certaines cellules, à certaines périodes de la vie de l'organisme ou sous certaines conditions.
Récepteur nucléaireLes récepteurs nucléaires sont une super-famille de récepteurs biochimiques. Ce sont des protéines actives dans le noyau des cellules qui, pour nombre d'entre elles, transmettent à celles-ci des signaux hormonaux spécifiques conduisant à la modulation de l'expression de gènes cibles. Les récepteurs nucléaires sont présents chez tous les métazoaires. La famille est constituée de 49 membres identifiés à ce jour chez l'homme mais de plus d'une centaine toutes espèces confondues.
Syndrome d'avance de phase du sommeilLe syndrome d'avance de phase du sommeil (SAPS) est un trouble du sommeil qui fait partie des troubles du rythme veille-sommeil, le rythme dit circadien. Il s'agit d'une dyssomnie. Dans ce trouble, les horaires du sommeil sont très avancés par rapport aux horaires habituels (coucher 18-21 h, réveil 1-3 h) et une somnolence apparait en fin d'après-midi. La plainte est donc celle d'une insomnie matinale associée à une somnolence en seconde partie de journée. On ne parle pas de SAPS si le sommeil se déroule aux heures choisies sans contrainte.
CryptochromeLes cryptochromes (du grec κρυπτό χρώμα krupto chroma, qui signifie, « couleur cachée ») sont des flavoprotéines, protéines ubiquitaires, notamment impliquées dans les rythmes circadiens des plantes et animaux, et dans la détection du champ magnétique chez un certain nombre d'espèces dans le règne du Vivant. Les cryptochromes absorbent la lumière ultraviolette, du proche UV et/ou la partie du spectre visible de la lumière bleue. Ils modifient la croissance chez le végétal en fonction de l'éclairement et de la photopériode.
Séquence conservéeEn biologie de l'évolution, les séquences conservées sont des séquences d'acides nucléiques (ADN et ARN) ou d'acide aminés identiques ou similaires au sein d'un génome (on parle alors de séquences paralogues) ; à travers les espèces (on parle alors de séquences orthologues), ou bien encore entre un taxon donneur et un taxon récepteur (on parle alors de séquences xénologues). La conservation indique qu'une séquence a été maintenue par la sélection naturelle.
Génomique comparativeLa génomique comparative est l'étude comparative de la structure en fonction des génomes de différentes espèces. Elle permet d'identifier et de comprendre les effets de la sélection sur l'organisation et l'évolution des génomes. Ce nouvel axe de recherche bénéficie de l'augmentation du nombre de génomes séquencés et de la puissance des outils informatiques. Une des applications majeures de la génomique comparative est la découverte de gènes et de leurs séquences régulatrices non codantes basée sur le principe de conservation.
Séquence régulatriceLes séquences régulatrices, appelées aussi séquence-cis, sont une partie de l’ADN non codant (séquences du génome qui ne sont pas traduites en protéines) et qui influent sur le niveau de transcription des gènes. Elles sont reconnues par des facteurs de transcription, appelés facteur-trans, qui agissent de différentes façons, en augmentant ou en diminuant l’expression du gène. Les séquences régulatrices interviennent ainsi au niveau de l’initiation de la transcription dans la régulation de l'expression des gènes.
