Biologische klokken of circadiane ritmes zijn interne synchronisatiemechanismen die wijdverspreid zijn
Deze moleculaire ritmes die van binnen bestaancellen gebruiken externe signalen zoals daglicht en temperatuur om de biologische klok te synchroniseren met de omgeving. Dit is de reden waarom mensen dramatische veranderingen in welzijn en perceptie ervaren als tijdzones veranderen - onze interne klokken zijn tijdelijk niet synchroon voordat ze worden afgestemd op de nieuwe cyclus van licht en donker op onze bestemming.
Een groeiend aantal onderzoeken in de laatste tweedecennia hebben het belang aangetoond van moleculaire klokken voor basisprocessen zoals slaap en cognitie bij mensen, en voor de regulering van water en fotosynthese in planten.
Hoewel bacteriën 12% van de biomassa van de planeet uitmaken enbelangrijk voor gezondheid, ecologie en industriële biotechnologie, is er weinig bekend over hun biologische 24-uurs klok. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat fotosynthetische bacteriën, die licht nodig hebben om energie op te wekken, een biologische klok hebben. Maar vrijlevende niet-fotosynthetische bacteriën bleven in dit opzicht een mysterie.
In deze internationale studie, wetenschappersvond vrije circadiane ritmes in niet-fotosynthetische bodembacteriën Bacillus subtilis. Het team gebruikte een techniek genaamd luciferase-rapportage, waarbij een enzym wordt toegevoegd dat bioluminescentie produceert, waardoor onderzoekers kunnen visualiseren hoe actief een bepaald gen in het lichaam is.
"Bacillus subtilis wordt in verschillende toepassingen gebruiktvelden van de productie van wasmiddelen tot gewasbescherming zou, naast het recente gebruik van menselijke en dierlijke probiotica, de ontwikkeling van een biologische klok voor deze bacterie een hoogtepunt zijn. op verschillende biotechnologische gebieden."
Professor Akos Kovacs, Technische Universiteit van Denemarken
Ze concentreerden zich op twee genen: ytvA, dat codeert voor een blauwlicht-fotoreceptor, en een enzym genaamd KinC, dat betrokken is bij het induceren van biofilm- en sporenvorming in bacteriën.
Ze keken naar genniveaus in constante duisternisvergeleken met cycli van 12 uur licht en 12 uur duisternis. Ze ontdekten dat de structuur van ytvA-niveaus was aangepast aan de cyclus van licht en donker, waarbij niveaus toenamen in duisternis en afnemen in licht. De cyclus werd nog steeds waargenomen in constante duisternis.
‘Dat ontdekten we voor het eerstniet-fotosynthetische bacteriën kunnen de tijd aangeven. Ze passen hun moleculaire werk aan het tijdstip van de dag aan en lezen cycli in licht- of temperatuuromgevingen.”
Professor Martha Merrow van de Ludwig Maximilian Universiteit in München
Dat merkten de onderzoekers aan het uiterlijkhet duurde een aantal dagen voor een stabiel patroon, en dat het patroon kon worden omgekeerd als de omstandigheden werden omgekeerd. Deze twee waarnemingen zijn gemeenschappelijke kenmerken van circadiane ritmes en hun vermogen om omgevingsfactoren te "gehoorzamen".
Ze voerden vergelijkbare experimenten uit metdagelijkse temperatuurveranderingen; bijvoorbeeld door de lengte of kracht van de dagelijkse cyclus te vergroten, en ontdekte dat de ytvA- en kinC-ritmes werden gereguleerd in overeenstemming met circadiane ritmes, en niet alleen werden in- en uitgeschakeld als reactie op temperatuur.
Lees verder:
Het Ministerie van Volksgezondheid van Argentinië heeft gegevens bekendgemaakt over bijwerkingen bij degenen die Sputnik V.
Het vogelbekdier bleek een genetisch mengsel te zijn van zoogdieren, vogels en reptielen.
Het houtskoolpoeder werd met behulp van een magnetron in grafiet omgezet.
Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen.