¿Cómo miden los organismos biológicos el tiempo?

Claramente, los organismos biológicos tienen mecanismos de medición cronológicos, que han evolucionado con el tiempo. Y lo hacen desde los niveles molecular, celular y orgánico.

Veamos el problema desde el nivel celular. Una célula eucariótica como las de tu cuerpo, puede dividirse aproximadamente una vez cada ~ 24-36 horas completando lo que se denomina ciclo celular , que se divide en fases: G1 (G = Crecimiento), S (Síntesis de ADN), G2 y finalmente M = Mitosis / Cytokenesis. [Por comparación, una bacteria como E. coli, se puede dividir cada 20 minutos, o 72 veces / día en condiciones ideales] Aquí hay un diagrama que muestra las principales actividades en cada fase:

El tiempo del ciclo celular se controla por cuánto tiempo lleva completar cada fase a nivel molecular. Por ejemplo, lleva cierto tiempo replicar todo nuestro ADN y reparar cualquier error de copiado durante la fase S.

Además, hay “puntos de control” en el camino, que aseguran que lo que se requiere en cada fase se completa correctamente. De lo contrario, la célula puede repararse a sí misma o suicidarse para evitar la proliferación de células mutantes.

Las células también “controlan el tiempo” por el número de ciclos de división que han atravesado. La mayoría de nuestras células (además de las células madre) pueden dividirse 40-60 veces antes de que se vuelvan senescentes o se vuelvan apoptóticas y se autodestruyan. Esto se llama límite de Hayflic y se cree que está moderado por el hecho de que los extremos de nuestros cromosomas (telómeros) se acortan con cada ciclo. Pienso en los telómeros, que no contienen genes, como un fusible; cuando se quema, la celda se dispara.

La importancia de este límite es que hay una pequeña mutación de ADN en cada división, que se suma a cada ciclo. Si no se termina, una línea celular eventualmente sufrirá un daño suficiente que puede volverse disfuncional o incluso cancerosa . De hecho, las células cancerosas en realidad se “inmortalizan” y se pueden dividir teóricamente para siempre porque regulan una enzima (telomerasa) que continúa extendiendo el ADN telomérico. No se vuelven apoptóticos y, por lo tanto, son muy peligrosos.

Los organismos complejos también han desarrollado un ritmo circadiano , establecido por la revolución de la tierra una vez cada 24 horas, generando ciclos repetidos de noche y día. Nuestro ritmo circadiano está modulado por mecanismos complejos de señalización hormonal y señalización cerebral / CNS . Aquí hay 2 hojas informativas simples sobre el ritmo circadiano: Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales y Ciencias de la vida interior: Cómo nuestros cuerpos mantienen el tiempo.

Espero que eso te haga comenzar.