5、发展中的时钟起源

关注一个根本性问题，如何在脊椎动物的发展过程中什么时间和怎样建立时钟。在一个早期的报告声称，时钟是母系遗传，随后的报告未能证实这些发现[72.73]。虽然时钟基因的转录是通过母系遗传，通常为胚胎发育的最初阶段所需成分，这些时钟基因的功能意义尚不清楚[74]。在胚胎发育的早期检测到的昼夜节律是节律的，生物钟基因表达的检测能够在整个胚胎以及松果体褪黑激素的合成和aanat2表达[19.42.73]。

建立昼夜节律由几个时钟输出测量明确要求暴露于环境中，如光照和温度的变化。在恒定的温度和恒定的黑暗条件下提出的胚胎，整个动物水平，没有观察到整个动物昼夜节律的水平。精确的照明条件所需的出现有节奏的记录输出被广泛研究。有趣的是，这些似乎有所不同取决于记录输出而进行了研究。因此，例如，运动活动节律和细胞周期的节奏都需要接触的胚胎4 LD周期而5-6LD周期需求建立健壮的、有节奏的每 3的表达在胚胎化验/ 3::卢克转基因线[40.44.75]。相反的，节奏per1b表达的是在已检测到得LD周期条件下甚至在第一天在整个胚胎水平[73]，此外，存在的单个亮到暗或黑到灰过渡足以建立设置阶段节奏aanat 2表达和褪黑素合成[34.76]。这些不同的需求很可能反映了不同的成熟夹带的外围和中央心脏起搏器。

光脉冲交付早在囊胚阶段早期分割阶段(4-16hpf),任何经典的感光器官之前出现，足以设置中央振荡器的相位松果体2-3天之后[33]。因此,显然可以探测到光运用超感光细胞，然后这个光信息必须通过随后的快速细胞增殖和不同的分化的阶段保存胚胎的形成和发展。有趣的是，光照后只有所谓中囊胚过渡(MBT)是有效地设置这些松果体的阶段的节奏[33]。与预测一致，鉴于这是受精卵的转录启动的步骤，这表明转录调节可能是光反应一个关键的步骤，光致mRNA表达的增加每2and 6-4DNA光裂合酶有被检测到的最早在囊胚和原肠胚阶段[68]。此外，击倒per2表达式(注射1 细胞期胚胎与吗啉基-改良的反义寡核苷酸块翻译起始或正确拼接per2成绩单)废除了早期的曝光在松果体的影响[68]。鉴于鼠标per2关键作用相同器官中夹带的记录，这个点的光致转录斑马鱼per2基因是一个关键的步骤，它在胚胎发生时成熟。从理论上讲,缺乏韵律性观察细胞胚的增加常数条件下可以解释为每个单元中的正常的记录的存在，这是异步的彼此。或者这可能源于缺乏记录功能甚至在单个细胞水平。一项研究已经直接解决这个问题调查的规定per1b表达式在早期胚胎发生。在他们的研究中,戴肯和惠特莫尔显示,虽然节奏per1b表达发现即使在LD循环条件下发展的第一天，未发现在恒黑暗下的节奏，然后分析per1b刚胚胎中表达在单细胞水平保持不变的黑暗中使用荧光原位杂交[33]。这种方法显示振荡per1b表达单一的细胞在胚胎异步表明即使没有光暗周期, 生物钟做定时在单细胞水平开始[77.78]。然而，由于单细胞记录的误差和随机性质,胚胎保存在恒定的黑暗不表现出任何记录输出[33.34]。

从理论上讲，节律在恒定条件下观察到了胚胎的缺乏可能是通过细胞的正常压力基准时钟。另外，这可能会导致从时钟功能的缺乏，即使在单细胞水平。最近一项研究解决了这个问题，直接由早期胚胎发育过程中的Per1b表达调控的研究[73]。在他们的研究中，Dekens 和Whitmore表明，有节奏的Per1b表达均在LD周期条件下发展的第一天持续黑暗下检测，没有检测到有节奏。他们分析了Per1b表达在一天大的胚胎中，利用荧光原位杂交技术在不断的黑暗中保持单细胞水平。这种方法显示振荡，Per1b表达在单细胞胚胎中指示异常，甚至在光暗周期的情况下，在单细胞水平生物钟开始形成。然而，由于误差和单细胞生物钟的随机性，胚胎是保持在恒定的黑暗不习性任何时钟输出[51]。