Ceasurile biologice sau ritmurile circadiene sunt mecanisme interne de sincronizare care sunt larg răspândite
Aceste ritmuri moleculare care există în interiorcelulele folosesc semnale externe precum lumina zilei și temperatura pentru a sincroniza ceasul biologic cu mediul. Acesta este motivul pentru care oamenii experimentează schimbări dramatice în bunăstare și percepție atunci când jet lagging - ceasurile noastre interne sunt temporar neconectate înainte de a se alinia cu noul ciclu de lumină și întuneric la destinație.
Un corp de cercetare în creștere în ultimele douăzeci de ani au demonstrat importanța ceasurilor moleculare pentru procesele de bază, cum ar fi somnul și cunoașterea la om, și pentru reglarea apei și fotosinteza la plante.
Deși bacteriile reprezintă 12% din biomasa planetei șiimportante pentru sănătate, ecologie și biotehnologie industrială, se știe puțin despre ceasul lor biologic de 24 de ore. Cercetările anterioare au arătat că bacteriile fotosintetice, care necesită lumină pentru a genera energie, au un ceas biologic. Dar bacteriile non-fotosintetice care trăiesc liber în această privință au rămas un mister.
În acest studiu internațional, oamenii de științăau găsit ritmuri circadiene libere în bacteriile solului ne-fotosintetice Bacillus subtilis. Echipa a folosit o tehnică numită raportare luciferază, care implică adăugarea unei enzime care produce bioluminescență, permițând cercetătorilor să vizualizeze cât de activă este o anumită genă în corp.
"Bacillus subtilis este utilizat într-o varietate de aplicații, de la detergenți de rufe la protecția plantelor, pe lângă utilizarea recentă a probioticelor umane și animale, astfel încât dezvoltarea unui ceas biologic pentru această bacterie va ficulminare în diverse domenii biotehnologice."
Prof. Akos Kovács, Universitatea Tehnică din Danemarca
S-au concentrat pe două gene: ytvA, care codifică un fotoreceptor de lumină albastră și o enzimă numită KinC, care este implicată în inducerea biofilmului și a formării de spori în bacterii.
Au urmărit nivelul genelor în întuneric constantîn comparație cu ciclurile de 12 ore de lumină și 12 ore de întuneric. Au descoperit că structura nivelurilor de ytvA a fost ajustată la ciclul luminii și întunericului, nivelurile crescând în întuneric și scăzând în lumină. Ciclul era încă observat în întuneric constant.
"Pentru prima dată, am descoperit că bacteriile non-fotosintetice pot determina timpul.activitatea sa moleculară la momentul zilei, ciclurile de citire în lumină sau într-un mediu de temperatură.
Prof. Martha Murrow de la Universitatea Ludwig Maximilian din München
Cercetătorii au observat asta pentru aparițiea durat câteva zile pentru un model stabil și că modelul ar putea fi inversat dacă condițiile ar fi inversate. Aceste două observații sunt trăsături comune ale ritmurilor circadiene și capacitatea lor de a „asculta” indicii de mediu.
Au efectuat experimente similare folosindschimbări zilnice de temperatură; de exemplu, prin creșterea lungimii sau puterii ciclului diurn și am constatat că ritmurile ytvA și kinC erau reglate în conformitate cu ritmurile circadiene și nu doar pornite și oprite ca răspuns la temperatură.
Citeste mai mult:
Ministerul Sănătății din Argentina a dezvăluit date despre efectele secundare la cei care au primit Sputnik V.
Ornitorincul s-a dovedit a fi un amestec genetic de mamifere, păsări și reptile.
Pudra de cărbune a fost transformată în grafit folosind un cuptor cu microunde.
Avortul și știința: ce se va întâmpla cu copiii care vor naște.