果蝇的昼夜生物钟基因及其作用机理
果蝇深度睡眠的原理
果蝇深度睡眠的原理果蝇是一种常见的昆虫，被广泛用于睡眠研究。
大量的研究表明，果蝇具有类似于人类的睡眠行为和相似的调控机制，因此研究果蝇的睡眠有助于我们更好地了解睡眠的生理机制和功能。
果蝇的睡眠特征与人类的睡眠特征有相似之处。
它们在活跃与休息之间周期性地转换，表现出活跃性和休息性的交替。
果蝇的活跃期通常是在白天，而休息期则在夜间。
此外，果蝇的睡眠也表现出一定的规律性，表现为多相性和持续性。
果蝇的睡眠是受到多种生物学机制的调控。
这些机制涉及多个神经递质和基因的调控。
其中一种重要的神经递质是谷氨酸。
果蝇的休息状态与谷氨酸的浓度密切相关，当谷氨酸浓度升高时，果蝇就会进入休息状态。
另一个重要的神经递质是受核苷酸环化酶（adenylyl cyclase，简称AC）调控的环磷酸腺苷（cyclic AMP，简称cAMP）。
果蝇中的AC基因与睡眠行为密切相关。
实验证明，当果蝇缺少AC基因时，它们的睡眠时间显著减少。
果蝇的睡眠还受到调控基因的影响。
具体来说，果蝇睡眠是由一组特定的基因调控的。
这些基因包括两类：时钟基因和调控基因。
时钟基因是控制生物体昼夜节律的基因。
果蝇的睡眠与其循环节律密切相关。
调控基因则是参与神经发育和成熟的基因。
研究发现，一些调控基因的突变能够影响果蝇的睡眠行为。
果蝇的睡眠还受到环境因素的调节。
研究表明，温度、光照和食物等环境因素都会影响果蝇的睡眠行为。
例如，较低的温度会延长果蝇的睡眠时间，而较高的温度则会缩短果蝇的睡眠时间。
相似地，亮度较低的光照条件能够增加果蝇的睡眠时间，而亮度较高的光照则会减少果蝇的睡眠时间。
此外，食物的可获得性也会影响果蝇的睡眠行为。
果蝇在禁食后会增加其对睡眠的需求。
由于果蝇的睡眠与人类的睡眠有相似之处，因此研究果蝇的睡眠有助于我们更好地理解睡眠的生理机制和功能。
果蝇可以用来研究睡眠机制中的一些基本问题，如睡眠的调控机制、睡眠与学习记忆的关系以及睡眠与健康的关系等。
此外，果蝇具有短生命周期和较小的体型，易于培养和操作，研究成本也较低，因此被广泛用于睡眠研究领域。
果蝇的发育过程及其调控机制
果蝇的发育过程及其调控机制果蝇作为模式生物，其发育过程及调控机制已经被广泛研究。
果蝇的发育过程主要包括卵母形成、卵的受精、胚胎发育、幼虫期和蛹期等阶段。
这些阶段都受到不同的调控机制影响。
一、卵母形成和受精卵母形成过程在果蝇体内发生，一般从卵巢的端部开始，向基部发展。
在卵母形成早期，睾丸激素和卵泡刺激素对生殖细胞的发育起着重要作用。
随着卵母不断生长发育，卵母细胞核的复制和分裂也不断进行，最终形成完整的卵母。
成熟的卵母受到雄性精子的受精作用，形成受精卵。
在受精卵中，父本和母本细胞贡献的基因发挥不同的作用，影响胚胎的发育命运和表型表达。
二、胚胎发育受精卵受到一系列的调控因素作用，经过不同的胚胎发育阶段，最终形成成熟的幼虫体。
胚胎发育过程受到多个信号通路和基因网络的调控。
在果蝇的胚胎发育中，Wnt信号通路通过不同的基因调节细胞分裂和定向移动，对胚胎的头尾轴和背腹轴形成起着重要作用。
Hedgehog信号通路则调节胚胎前期的背腹轴形成。
同时，一个非常重要的因子是胰岛素样生长因子信号通路，其对幼虫的大小和发育有关键调节作用。
胚胎发育过程中也涉及到了一些胚胎基因调控系统，如TGFβ/Activin和Notch信号通路，调节着胚胎的细胞命运和分化。
三、幼虫期和蛹期在幼虫期和蛹期，果蝇表现出不同的形态和功能，同时也涉及到不同的代谢途径和调控机制。
在幼虫期，果蝇需要做出重要的生长和分化决策。
通过对食物和营养的感知和代谢途径的调控，果蝇可以根据生长的需要积累能量和物质，维持其生命活动的正常进行。
例如调节能量代谢的AMPK和Sirt1，以及调节食欲和代谢途径的Insulin/IGF1和TOR信号通路，都对幼虫的生长分化起着重要作用。
蛹期是果蝇生命周期中的一个转折点，幼虫期积累的营养和物质被重新配置为成虫身体的各种组织和器官。
在成虫器官分化和重构的过程中，也涉及到不同的调控机制。
例如调节上皮细胞形成和器官增殖的Notch信号通路，调节生殖腺发育的JAK/STAT信号通路，以及影响翅膀和大脑发育的Wnt和Hedgehog信号通路，都对蛹期的发育起着至关重要的作用。
果蝇rhodopsin稳态调控的分子机制
MAPK信号通路
MAPK信号通路是一种重要的细胞内信 号转导途径，参与了多种生物学过程的 调控。
在果蝇中，MAPK信号通路与rhodopsin的 稳态调控密切相关。当光信号通过 rhodopsin传递到细胞内时，MAPK信号通 路被激活，进而调控基因的表达、细胞的生 长和分化等过程。
02
rhodopsin的合成与加工
rhodopsin基因的表达与调控
基因转录
rhodopsin基因在视网膜光感受器细胞中 转录，合成mRNA。
VS
基因表达调控
多种转录因子和信号通路参与调控 rhodopsin基因的表达，如视黄醛、钙离 子等。
rhodopsin蛋白的合成过程
翻译
mRNA翻译成多肽链，形成rhodopsin蛋白的雏形。
05
rhodopsin稳态调控的研究前 景与展望
深入研究rhodopsin稳态调控的重要性
揭示视觉系统发育和功能的基础机制
了解rhodopsin的稳态调控有助于深入理解视觉系统的发育过程和功能机制，为相关视觉 疾病的防治提供理论基础。
促进生物医学工程的发展
对rhodopsin稳态调控的研究可以为生物医学工程提供新的思路和方法，例如开发新型的 光学器件和生物传感器等。
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推动果蝇作为模式生物的应用
果蝇作为生物学研究的模式生物，对rhodopsin稳态调控的研究将进一步丰富果蝇模型在 生命科学研究中的应用。
未来研究方向与技术发展
深入研究调控因子的作用机制
未来研究可以进一步探索rhodopsin稳态调控中的关键因子及其作用机制，深入了解其 在视觉系统中的功能。
生物钟的机制和调节
生物钟的机制和调节生物钟是指一种内生性的生物节律系统，在没有外界刺激的情况下带有一定的周期性，并会对生物体的行为、代谢、生长发育等方面产生影响。
生物钟的研究领域涉及生物学、生理学、心理学、神经科学等多个学科，其机制和调节过程也备受关注。
一、生物钟的机制1.1 基因水平：循环消长在生物钟的研究中，人们最早发现的是蝴蝶和果蝇等昆虫在24小时内的生活活动呈现出稳定的周期性。
这种现象的发现引起了科学家的极大兴趣，随后大量研究表明，昆虫等无脊椎动物的生物钟存在于其能够控制行为周期的具有循环消长的基因系统中。
以果蝇为例，其基因系统包括了许多调节时钟的基因，其中包括周期（per）、时（tim）、时调节（clk）等。
这些基因在24小时内的表达变化呈现出循环消长的规律，从而控制了果蝇锥体细胞中的生物钟。
1.2 神经水平：韧带腺素的作用除了基因水平的机制外，神经水平也是生物钟的重要机制之一。
举例而言，在哺乳动物中，韧带腺素-褪黑素（melatonin）系统具有控制生物钟功能的重要作用。
韧带腺素是一种由松果体合成的荷尔蒙，其分泌受到外界早晚的光照状态的影响。
在昏暗的环境下，松果体会释放更多的韧带腺素，反之则会减少。
韧带腺素的分泌与下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统对生物钟的作用有关，是一种神经调节的机制。
此外，还有一种叫做“时钟细胞系统”的神经调节机制，这种机制致力于改变神经元的膜电位，以控制神经细胞的激活状态和功能。
二、生物钟的调节2.1 外界时刻调节外界时刻调节指的是外在环境（如日出日落、季节变化、温度变化等）对生物钟周期的调节。
这种调节方式主要是因为生物钟是要通过接收外在刺激来同步环境周期才能保持稳定的周期性。
举例而言，在哺乳动物中，视网膜是生物钟的主要感受器官。
它能够感知光信号，视网膜下核则是一个重要的神经中枢，它负责将光信号传递到大脑皮层，从而影响适当的生物钟调节和同步。
2.2 内部时刻调节内部时刻调节指的是身体内部的基因调控和神经调节机制，这种调节方式能够主动地调整生物钟，以适应外在环境的变化。
昼夜节律相关基因
昼夜节律相关基因《昼夜节律相关基因》一、定义昼夜节律（Circadian Rhythms）又称昼夜节拍，是指生物体内某种行为或生理过程，随着环境中的昼夜变化发生变化的周期性现象。
动物的昼夜节律与植物的昼夜节律在结构上极为相似，这些节律活动都受到时间调控基因的影响。
二、昼夜节律相关基因1、Clock基因Clock基因（Circadian locomotor output cycles kaput）是研究昼夜节律相关动作的主要基因，开始于1995年由美国科学家金克·米尔伯格提出，在昆虫，果蝇中被发现，它是一种复合型蛋白，主要调节细胞节律性行为，它是一种与时间有关的转录因子，它可以调节合成和褪除植物细胞内其他基因的转录活性，从而影响细胞的昼夜节律性行为。
2、Per基因Per基因（Period）是一种可以作为昼夜节律调节因子的蛋白质，它主要调节与植物昼夜节律有关的生理过程，如光反应、相对抗性等，它在植物细胞内的表达量可以随着外界自然环境中的昼夜变化而发生变化，这种变化会影响植物的昼夜节律反应。
3、Tim基因Tim基因（Timeless）也是一种昼夜节律相关的基因，它可以与Clock基因一起有效调节昼夜节律。
Tim基因直接参与了Clock基因的转录抑制活动，从而可以控制昼夜节律的发生和变化。
4、Cry基因Cry基因（Cryptochrome）是一种与日期变化有关的蛋白质，它主要参与植物的昼夜节律性行为，其作用是抑制植物的光反应速度，从而有效调节植物的昼夜节律反应。
五、结论昼夜节律是生物行为和生理功能的维持以及遵循外界环境变化的重要机制。
昼夜节律相关基因Clock、Per、Tim、Cry等可以有效地调节植物的昼夜节律反应，并可以帮助植物应对外界的变化。
果蝇胚胎发育和体轴形成的分子机制
果蝇胚胎发育和体轴形成的分子机制果蝇是一种十分常见的昆虫，它的胚胎期相当短暂，只需要不到两天的时间就能完成发育。
在这个过程中，许多重要的分子和信号通路都在起作用，对于了解发育和形态建成的分子机制具有重要意义。
本文将着重讨论果蝇胚胎发育和体轴形成的分子机制。
一、胚胎发育的基本过程果蝇的生命周期很短，在一般的实验室条件下，一只果蝇的寿命约为两个月。
雌性果蝇通常会在食物和水的混合物中产卵，大约在24小时内就会孵化。
在这之后的几天中，果蝇的发育非常迅速，逐渐从卵到幼虫，然后到成虫。
而在这个发育过程中，果蝇胚胎发育是非常关键的一步。
胚胎发育的过程可以分为五个连续的阶段。
第一阶段为卵细胞核形成，包括以交配卵产生的核和父母亲体细胞内孤雌生殖卵产生的核。
第二阶段是卵剖面形成，包括老二系统等。
通过定期锯切进行紧密环绕，则表明胚胎发展正常。
长时间僵滞不进则可能会在胚胎发展的后期出现显著的异常。
第三阶段是胚胎心脏形成，包括神经脑、背板神经织物、翼的最初生长和原胚内的胚芽形成。
第四阶段胚胎形成，则大半是身体器官、肌肉、皮肤等的形成。
卵子在此时分化为头部，胸部和腹部。
第五阶段是成虫形成，也就是最后的阶段。
它涉及更广泛的组织分化，包括瓢虫和蜜蜂等其他昆虫几乎都会经历的阶段。
以上这些阶段综合起来，构成了果蝇胚胎发育过程中的基本过程。
接下来我们将要探究果蝇胚胎形态的建立和维持所涉及的分子机制。
二、体轴形成的分子机制在果蝇发育的过程当中，体轴形成似乎是整个过程中最显著的阶段之一。
而体轴形成涉及到许多基因和信号通路的调控。
1. Wnt信号通路Wnt信号通路是胚胎发育中非常重要的一个通路。
Wnt分子在体轴形成中具有特殊作用，因为它们能够影响Dorsal基因的表达。
Dorsal基因在果蝇胚胎发育中发挥着严格的调控作用，在形成体胚层时非常重要。
Wnt拮抗剂能够使得胚胎中Dorsal基因表达出现异常，从而导致体轴形成不良。
2. Hedgehog信号通路Hedgehog信号通路也是在胚胎发育中重要的信号通路。
果蝇实验与基因研究
果蝇实验与基因研究果蝇（Drosophila melanogaster）是一种常见的昆虫，也是生物学研究中最重要的模式生物之一。
自从1910年以来，果蝇已经成为了遗传学和发育生物学领域的重要研究对象。
通过对果蝇的实验研究，科学家们揭示了许多关于基因功能和发育过程的重要机制。
本文将介绍果蝇实验在基因研究中的应用和意义。
果蝇实验的优势果蝇实验之所以被广泛应用于基因研究，主要有以下几个优势：短生命周期果蝇的生命周期非常短，从卵到成虫只需要约10天时间。
这使得科学家们能够在相对较短的时间内进行大量实验观察，并且可以迅速获取实验结果。
易于培养和繁殖果蝇的培养和繁殖非常简单，只需要提供适宜的培养基和环境条件即可。
其繁殖速度快，每对果蝇一般可以产下数百个卵，这使得科学家们能够轻松地进行大规模的实验。
易于观察和操作果蝇的体型较小，透明度高，这使得科学家们可以直接观察到其内部结构和发育过程。
此外，果蝇的基因组已经被完整测序，研究者可以通过基因编辑技术对其基因进行精确操作，进一步揭示基因功能。
果蝇实验在基因研究中的应用果蝇实验在基因研究中有着广泛的应用，以下是其中几个重要的方面：遗传学研究果蝇是遗传学研究的理想模式生物之一。
通过交叉配对和后代分析，科学家们可以确定某个特定性状与哪些基因相关联。
此外，果蝇的基因组较小且相对简单，使得科学家们能够更容易地鉴定和分析基因。
发育生物学研究果蝇的发育过程非常规律且易于观察。
通过对果蝇胚胎发育过程的研究，科学家们揭示了许多关于发育过程中基因调控的重要机制。
例如，通过研究果蝇的早期胚胎发育，科学家们发现了一类被称为“母源基因”的特殊基因，它们在胚胎发育过程中起着重要的调控作用。
疾病模型研究果蝇可以用作人类疾病模型的研究工具。
许多人类遗传疾病在果蝇中有相似的表型和基因调控机制。
通过对果蝇模型的研究，科学家们可以更好地理解这些疾病的发生机制，并寻找潜在的治疗方法。
结论果蝇实验在基因研究中扮演着重要的角色。
果蝇发育和行为的分子机制
果蝇发育和行为的分子机制果蝇(Drosophila melanogaster)是一种小型昆虫，非常受研究人员青睐。
早在20世纪初，摩尔根(Morgan)就开始使用果蝇研究遗传学，为遗传学奠定了基础。
如今，果蝇不仅是遗传学的代表模式生物，还是发育生物学、神经科学、行为学等领域的重要研究对象。
这篇文章将从分子水平上探讨果蝇发育和行为的机制。
一、果蝇发育的分子机制发育是个复杂的过程，涉及到许多细胞、基因及其相互作用。
果蝇由单一受精卵变成完全形态的成虫，需要经过一系列发育阶段，如卵剥脱、胚胎期、幼虫期、蛹期和成虫期。
与其他生物相比，果蝇发育周期较短，只需10-14天即可完成。
果蝇发育的分子机制主要包括：基因调控、信号转导、表观遗传学。
其中，最受关注的是基因调控。
通过研究基因表达图谱，发现发育过程中不同基因的表达都有不同的模式，这些基因会参与到发育的不同阶段。
以果蝇的眼睛为例，其发育基因调控网络非常复杂。
最初的眼细胞分化是由一个叫做lin-41的蛋白质介导的，随后一个蛋白质叫作Eyeless在眼前面积内开始表达。
接下来，Eyeless启动一系列的反馈回路，包括调控眼前面积细胞增殖和分化，调节细胞凋亡，以及控制衣原体的后续发育。
而这些基因的调节都是在胚胎期完成的。
除了基因调控以外，信号转导也是果蝇发育过程中的重要机制。
信号转导是指在细胞间或细胞内部通过一系列分子信号的传递和调节，最终实现某些特定的生物学功能。
其中最重要的信号转导通路有：Wnt、Hedgehog、Notch。
这些信号通路除了在果蝇中起到调节发育的作用外，在许多生物中都是发育的重要机制。
另外，表观遗传学也是果蝇发育中的一个关键机制。
表观遗传学是指染色体上化学修饰或者通过组蛋白重塑调节基因表达的过程。
研究表明，果蝇的表观遗传机制非常灵活。
比如，在果蝇的血细胞分化中，促红素会通过改变组蛋白结构调节基因表达，使红色血细胞适应缺氧的环境。
总的来说，果蝇的发育过程是由多种分子机制相互作用共同驱动的，其中基因调控、信号转导、表观遗传学是最为重要的几个机制。
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果蝇的昼夜生物钟基因及其作用机理摘要：昼夜节律生物钟是一种以近似24 小时为周期的自主维持的振荡器，由输人通路、中央振荡器和输出通路三部分组成的。
生物钟机制的研究已深入到分子水平。
生物钟相关基因相继被分离鉴定，它们及其编码的蛋白质产物构成的自主调节的转录和翻译反馈环是生物钟运转的分子机制。
本文介绍了果蝇主要生物钟基因及其作用机理，展望了揭示生物钟调节机制在遗传学上的重要意义。
关键词：昼夜节律生物钟，生物钟基因，分子机制Abstract: The circadian clock is a self - sustaining oscillator with a period of about 24 hour that includes input ,central oscillator and output . The circadian clock mechanism has been studied extensively at the molecular level and several clock - related genes have been identified. The clock genes and the coded protein comprise the self – sustaining feedback loop that can regulate both on the transcriptional and on the translational level . This article introduced the clock genes and molecular circadian mechanism found in drosophilam. The significance of the circadian clock regulation mechanism research in genetics was also prospected.Keywords: circadian clock, Clock gene, Molecular circadian mechanism生物钟是基因和行为之间的联系的一个强有力的例证，它也揭示了环境对基因表达的影响，表现了遗传和外界因素的相互作用决定有机体外在的行为。
生物钟是许多有机体所固有的，从细菌到人类，这或许是由于有机体长期接受光照和黑暗循环的进化结果。
最初人们猜想生物钟可能是因为有机体对每天昼夜变化的反应，白天寻找食物，晚上休息。
但是实验证明生物体在没有任何环境变化的条件下仍表现出以24 小时为一周期的有节律的行为。
生物钟能够使生物体本身的节律与环境的节律同步化，因此生物钟可以优化生物体日常行为的节律，并且生物钟确实影响机体的健康[ 1 ,2 ]。
昆虫经过长期的演化，在它们的生命活动和行为中，有着明显的昼夜节律性周期变化。
许多昆虫的活动节律还有季节性，对于一年发生多代的昆虫，各世代在滞育、迁移、交配、生殖等方面对季节性昼夜变化有明显的反应。
这些周期性节律活动，主要受光周期、温度等外在因子和内在神经-内分泌物(诸如各种激素)的调节和控制。
昆虫的生物钟种类很多，本文详细介绍果蝇的昼夜节律生物钟[ 3 ]。
昼夜钟可分3 个部分：(1) 生物振荡器(oscillator) ，由一组呈节律表达的基因及其编码的蛋白质组成。
节律基因启动后，经转录、翻译生成相应的蛋白质。
当此蛋白质浓度达到一定程度，反馈作用于自身基因的启动部位，使其浓度高低以24 小时周期进行振荡[ 4 ]。
在昼夜振荡反馈回路中，正性成分(positive element)，启动生物钟基因，使之进行表达；负性成分(negative element)，阻断正性成分的作用，使表达减弱或停止[ 5 ]，如图1 所示。
振荡器是生物钟运作的核心元件，它收外界传入的信号，引起相应的基因表达，进而控制钟信号的输出路径，使生物体展现昼夜节律活动；(2) 输入系统，接受环境周期信号传入到振荡器，调节相关基因的表达，矫正节律位相，由感受器和传入路径组成。
最重要的授时因子(Zeitgeber) 为光-暗和温度；(3) 输出系统，包括与信号输出有关的钟基因和一些钟控基因( clock-controlled genes ,CCG)，将母钟节律振荡信号，经体液和神经途径送达效应器，调节其生理、生化和行为的昼夜节律[ 6 ] 。
图1 生物钟基因反馈调节示意图Fig. 1 A scheme of autoregulatory biological clock gene1 果蝇的昼夜生物钟基因黑腹果蝇(Drosophilam elanogaster)是研究昼夜生物钟的重要模式生物，其蛹的羽化和成虫的行为活动均呈现昼夜节律性。
果蝇类钟基因的研究上世纪70 年代初已开始，积累资料颇丰。
它的主钟由位于脑部的两簇神经元组成，位于脑部。
以后研究发现，在其身体其他组织亦有钟结构。
到现在为止，在果蝇上已经发现了7 个基因主要参与中枢钟的调节，它们是：period (per ) , timeless ( tim) , clock(clk) , cycle (cyc) , vrille (vri) , double - time ( dbt) 和Crypto-chrome ( cry)[ 7 ]。
1.1 per基因per 是1993 年首次被鉴定和克隆成功的钟基因，长10kb，可编码1200 氨基酸的蛋白质，其中一个氨基酸被取代，就会使周期和转录循环发生改变。
per 缺陷可改变生物节律。
业已证实，它有 3 个变异的等位基因：长周期基因、短周期基因和无周期基因，分别使果蝇的周期长度变为28 小时、19 小时或无节律。
我们现在对昼夜钟的认识是从per 的结构、调节和产物开始的[ 8 ]。
per 是果蝇的主控基因，影响昼夜节律和超日节律。
per经转录和翻译后，形成PER 蛋白，组成钟的反馈回路。
但其须与另一种钟蛋白组成异二聚体后，才能作为负性成分发挥作用[ 9 ]。
per可在果蝇成虫的眼、触角、脑(神经元和胶质细胞) 、胸神经节、唾腺、卵巢、消化道和马氏管等许多组织中表达[ 3 ]。
在per mRNA 中部有一个编码约20对苏氨酸—甘氨酸重复( TG重复)的区域。
TG的缺失对昼夜节律并不产生影响，但却使果蝇的求偶鸣声节律变慢[ 3 ]。
per上游有一段69bp的增强子序列，其中的E-box ( enhancer)是per mRNA高水平表达所必需的。
1.2 tim 基因永恒基因tim是果蝇的第二个生物钟基因，它对per进行转录后调节，在细胞核内定位和蛋白质稳定性等方面起作用[ 10 ]。
tim基因是在无明显昼夜节律的果蝇per o中发现的，并已证明是果蝇昼夜节律功能所必需的，其翻译产物TIM 是一种酸性蛋白质，N端含有核定位序列(信号肽)，C端富含酸性氨基酸，具有转录活化结合结构域。
从果蝇中分离到的一种蛋白激酶基因产物DBT，一方面使PER不稳定，另一方面使磷酸化后的PER与TIM结合形成稳定异二聚体[ 11 ]。
per 和tim 在下午提高转录水平，黄昏时mRNA 达高峰，PER和TIM蛋白的积累峰在6 小时后出现，二者形成异二聚体进入核内，作为负性成分发挥作用。
黎明后光使TIM降解，致使PER不稳定，导致PER∶TIM 对CLOCK∶CYC 的抑制作用降低，开启新一轮的循环。
时间生物学研究表明，光—暗周期可导引昼夜节律使其位相重调。
在黑夜的早期给果蝇光照，使昼夜周期延长，由于此时tim 的mRNA 处于高峰期稳定，TIM被光解后可能迅速被新合成的TIM 替补，系统推迟节律后再回到光照前的位点上；在夜间晚期给予光照，昼夜节律缩短，这可能由于大TIM被光降解，此时正处于节律的低谷期，很少或无tim mRNA 替补之故。
1.3 clk 基因CLOCK最早是从小鼠中分离出来的生物钟基因产物，是由Clock编码的转录因子。
结构中含有PAS-bhlh (碱基- 螺旋- 环- 螺旋)结构域，且C端富含具有转录激活作用的Gln (即Q-rich) 。
1.4 cyc 基因果蝇的CLOCK和CYC通常以异二聚体形式，发挥正性调节作用。
per 和tim 两种基因启动子的E-box是其作用的目标靶。
CLOCK∶CYC 异二聚体，激活per 、tim 基因转录，生成PER 和TIM 两种蛋白。
而且也激活vri 、pdf 、ccg 等基因生成蛋白质或引起相应生物学效应[12]。
1.5 dbt 基因dbt 基因产物DBT 是一种蛋白激酶，在细胞质内对PER进行磷酸化，使其稳定性降低，从而易于与TIM 结合。
二者结为异二聚体后性能稳定，进入细胞核[12]。
1.6 vri 基因果蝇昼夜生物钟vri基因的作用现在还难以确定。
它是在分离野生型和无节律型pe r01基因突变体的不同转录本时发现的。
测序发现它是一个已知的编码bZip转录因子的基因，对于生长发育有重要的作用。
vri的mRNA周期表达随per/tim 基因表达水平而改变，并受CLOCK/CYC与E-box结合的调节。
反过来，在表达tim 基因的细胞中，vri基因的持续活化可抑制per和tim 基因的转录。
vri基因的长时程表达可经转录后调节机制降低PDF的水平，而PDF水平的下降可能是果蝇长周期及无节律表型增加的原因。
在这些表型突变的果蝇中，已发现vri基因的水平是恒定的。
vri基因的mRNA在果蝇腹部神经元(LNs) 和光受体细胞上进行表达，其产物VRI可能是生物振荡器的中心成分之一。
VRI一旦被破坏，可以打破其他基因产物如TIM 等的正常循环[ 13]。
1.7 cry 基因隐色素(Cryp tochrome, CRY)是由cry基因编码的一种对蓝光极为敏感的黄素蛋白光受体。
作为光受体,接受光波并将其传递到振荡器的钟基因。
首先在拟南芥中分离鉴定，能介导拟南芥的生长、开花时间和向光[ 14 ]。
1996年克隆出了哺乳动物的同源蛋白mCRY，并发现mCRY蛋白也作为感光受体表达于哺乳动物的视网膜内核层中，它在光信号转导中起重要的作用。
果蝇的cry 基因突变成cry b后，突变体果蝇脑的昼夜钟表现正常，但外周钟则变的无节律，这种现象提示中枢钟与外周钟的机制不同[ 15 ]。
Fernanda等研究表明[ 16 ]，CRY 接受光信号刺激后，发生光化学变化，在胞浆和细胞核中直接与TIM发生光依赖性结合，促使PER /TIM复合物失活，从而终止其在反馈环路中的作用。
果蝇的光受体除了CRY之外，神经元的振荡器还可能从其它输入途径获得光信号。