جميع البكتيريا لها ساعة داخلية مثل الإنسان والحيوان

الساعات البيولوجية أو إيقاعات الساعة البيولوجية هي آليات مزامنة داخلية منتشرة على نطاق واسع

في الطبيعة، مما يتيح للكائنات الحية التكيف مع التغيرات الكبرى التي تحدث من النهار إلى الليل، حتى عبر الفصول المختلفة.

هذه الإيقاعات الجزيئية الموجودة في الداخلتستخدم الخلايا إشارات خارجية مثل ضوء النهار ودرجة الحرارة لمزامنة الساعة البيولوجية مع البيئة. هذا هو السبب في أن البشر يختبرون تغيرات جذرية في الرفاهية والإدراك عند التأخر في السفر - تكون ساعاتنا الداخلية غير متزامنة مؤقتًا قبل التوافق مع الدورة الجديدة للضوء والظلام في وجهتنا.

مجموعة متزايدة من الأبحاث في الأخيرينلقد أثبتت عقود من الزمن أهمية الساعات الجزيئية للعمليات الأساسية مثل النوم والإدراك لدى البشر ، ولتنظيم الماء والتمثيل الضوئي في النباتات.

على الرغم من أن البكتيريا تشكل 12٪ من الكتلة الحيوية للكوكب ومهم للصحة والبيئة والتكنولوجيا الحيوية الصناعية ، لا يُعرف سوى القليل عن ساعتهم البيولوجية على مدار 24 ساعة. أظهرت الأبحاث السابقة أن بكتيريا التمثيل الضوئي ، التي تتطلب الضوء لتوليد الطاقة ، لها ساعة بيولوجية. لكن البكتيريا غير الضوئية التي تعيش بحرية في هذا الصدد ظلت لغزا.

في هذه الدراسة الدولية العلماءوجدت إيقاعات يومية مجانية في بكتيريا التربة غير الضوئية Bacillus subtilis. استخدم الفريق تقنية تسمى الإبلاغ عن لوسيفيراز ، والتي تتضمن إضافة إنزيم ينتج التلألؤ البيولوجي ، مما يسمح للباحثين بتصور مدى نشاط جين معين داخل الجسم.

"يتم استخدام العصوية الرقيقة في مختلففي مجالات عديدة، من إنتاج منظفات الغسيل إلى وقاية النباتات، بالإضافة إلى الاستخدام الحديث للبروبيوتيك البشري والحيواني، سيكون تطوير ساعة بيولوجية لهذه البكتيريا من أبرز الأحداث. في مختلف مجالات التكنولوجيا الحيوية."

البروفيسور أكوس كوفاكس، الجامعة التقنية في الدنمارك

ركزوا على جينين: ytvA ، الذي يشفر مستقبل الضوء الأزرق للضوء ، وإنزيم يسمى KinC ، الذي يشارك في تحفيز تكوين الأغشية الحيوية والجراثيم في البكتيريا.

راقبوا مستويات الجينات في ظلام دامسمقارنة بدورات 12 ساعة من الضوء و 12 ساعة من الظلام. ووجدوا أن بنية مستويات ytvA قد تم تعديلها وفقًا لدورة الضوء والظلام ، مع زيادة المستويات في الظلام وتناقص الضوء. كانت الدورة لا تزال تُلاحَظ في ظلام دامس.

"لقد اكتشفنا ذلك لأول مرةيمكن للبكتيريا غير الضوئية معرفة الوقت. إنهم يقومون بتكييف عملهم الجزيئي مع الوقت من اليوم، ودورات القراءة في البيئات المضيئة أو درجة الحرارة.

البروفيسور مارثا ميرو من جامعة لودفيغ ماكسيميليان في ميونيخ

لاحظ الباحثون ذلك بالنسبة للمظهراستغرق الأمر عدة أيام للحصول على نمط مستقر ، ويمكن عكس هذا النمط إذا تم عكس الظروف. هاتان الملاحظتان هما سمات مشتركة لإيقاعات الساعة البيولوجية وقدرتها على "طاعة" الإشارات البيئية.

أجروا تجارب مماثلة باستخدامتغيرات درجة الحرارة اليومية على سبيل المثال ، من خلال زيادة طول أو قوة الدورة النهارية ، ووجد أن إيقاعات ytvA و kinC تم تنظيمها وفقًا لإيقاعات الساعة البيولوجية ، ولم يتم تشغيلها وإيقافها فقط استجابة لدرجة الحرارة.

قراءة المزيد:

كشفت وزارة الصحة الأرجنتينية عن بيانات عن الآثار الجانبية لأولئك الذين تلقوا سبوتنيك في.

تبين أن خلد الماء هو مزيج وراثي من الثدييات والطيور والزواحف.

تم تحويل مسحوق الفحم إلى جرافيت باستخدام فرن الميكروويف.

الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون.