Daily oscillations in many biological processes that are controlled through an endogenous circadian clock occur during a 24-hour period. This clock measures changes in light and mediates photoperiodic responses. Previous research indicated that circadian rhythms could control the activity of the cell cycle, but only now has work by Hitoshi Okamura and colleagues indicated that the underlying mechanism involves direct transcriptional regulation of the cell-cycle gene Wee1 by Clock — a master control switch of circadian gene expression.

Используя мышиную модель с partial hepatectomy (PH), Okamura и др. анализировали взаимоотношения между циркадным ритмом м клеточнм циклом. Печёночные клетки от мышей дикого типа, подвергшиеся PH, быстро снова вступали в клеточный цикл и восстанавливали отсутствующую часть печени в течение нескольких дней. Скорость печеночного повторного роста изучали у мышей, которые содержились при 12-часовом цикле света/темнотыс PH произведенным в начале светлого 12-часового периода (ZT0) или спустя 8 ч (ZT8). Результаты включения bromodeoxyuridine (BrdU), который маркировал пролиферацию клеток, показали, что хотя кинетика S-фазы была сходной и при ZT0 и ZT8, имелась задержка во вступление клеток в митоз, если PH осуществлялся в ZT0. Это указывает на то, что время гепатэктомии влияет на ход клеточного цикла в регенерирующих клетках. Пик клеточного цикла протеин киназы Cdc2 и уровней мРНК др. регуляторов клеточного цикла, включая Wee1 — который является известным регулятором Cdc2 — воспроизводится пиками включения BrdU, это подчеркивает вовлечение регуляторов клеточного цикла в этот процесс.

Проведение PH на мышах, которые мутантны по известным clock регуляторам, таким как blue-light sensitive photoreceptor cryptochromes (cry), предупреждадет нормальную регенерацию печени и ингибирует пик активности Cdc2. Уровни Wee1 были увеличены у cry-мутанных мышей, но снижены у clock-мутантных мышей. Clock регулширует экспрессию генов путём связывания E-box мотивов и три из них идентифицированы в 5' UTR Wee1. Когда эти области мутантны, то транскрипция Wee1 с помощью Clock/Bmal1 снижается преимущественно благодря тому, что Clock более не соединяется с вышестоящим Wee1, чтобы регулировать его транскрипцию Это указывает на прямой, но однонаправленный регуляторный механизм (авт. показали, что обратная связь отсутствует) между циркадными часами и регуляцией клеточного цикла.

Т.к. молекулярные механизмы, лежащие в основе действия циркадных часов всё ещё изучены плохо, то необходим дальнейший генетический анализ связей между регуляторами клеточного цикла и компонетами часов.