Biologické hodiny alebo cirkadiánne rytmy sú vnútorné synchronizačné mechanizmy, ktoré sú rozšírené
Tieto molekulárne rytmy, ktoré existujú vo vnútribunky používajú vonkajšie signály, ako je denné svetlo a teplota, na synchronizáciu biologických hodín s prostredím. To je dôvod, prečo ľudia zažívajú dramatické zmeny v blahobyte a vnímaní pri zaostávaní prúdom - naše vnútorné hodiny sú dočasne nesynchronizované predtým, ako sa zosúladia s novým cyklom svetla a tmy v našom cieľovom mieste.
Rastúci počet výskumov v posledných dvochdesaťročia preukázali význam molekulárnych hodín pre základné procesy, ako je spánok a poznávanie u ľudí, a pre reguláciu vody a fotosyntézu v rastlinách.
Aj keď baktérie tvoria 12% biomasy planéty adôležité pre zdravie, ekológiu a priemyselnú biotechnológiu, o ich 24-hodinových biologických hodinách sa vie len málo. Predchádzajúci výskum ukázal, že fotosyntetické baktérie, ktoré na výrobu energie potrebujú svetlo, majú biologické hodiny. Ale voľne žijúce nefotosyntetické baktérie v tomto ohľade zostali záhadou.
V tejto medzinárodnej štúdii vedcinašli bezplatné cirkadiánne rytmy v pôdnych baktériách bez fotosyntézy Bacillus subtilis. Tím použil techniku nazývanú luciferázové hlásenie, ktorá spočíva v pridaní enzýmu, ktorý produkuje bioluminiscenciu, čo umožňuje vedcom vizualizovať, aký aktívny je konkrétny gén v tele.
"Bacillus subtilis sa používa v rôznych aplikáciách, od pracích prostriedkov až po ochranu rastlín, okrem nedávneho použitia ľudských a živočíšnych probiotík, takže vývoj biologických hodín pre túto baktériu budevyvrcholenie v rôznych biotechnologických oblastiach."
Profesor Akos Kovács, Dánska technická univerzita
Zamerali sa na dva gény: ytvA, ktorý kóduje fotoreceptor modrého svetla, a enzým nazývaný KinC, ktorý sa podieľa na indukcii tvorby biofilmu a spór v baktériách.
Sledovali hladiny génov v neustálej tmev porovnaní s cyklami 12 hodín svetla a 12 hodín tmy. Zistili, že štruktúra úrovní ytvA bola prispôsobená cyklu svetla a tmy, pričom hladiny sa zvyšovali v tme a klesali vo svetle. Cyklus sa stále pozoroval v stálej tme.
"Po prvýkrát sme zistili, že čas môžu určovať nefotosyntetické baktérie.jeho molekulárna práca až do dennej doby, čítanie cyklov vo svetle alebo v teplotnom prostredí."
Prof. Martha Murrow z Univerzity Ludwiga Maximiliána v Mníchove
Vedci si to všimli pre vzhľadtrvalo niekoľko dní, kým sa dosiahol stabilný obrazec, a aby sa obrazec mohol zmeniť, ak by došlo k prevráteniu podmienok. Tieto dve pozorovania sú spoločnými znakmi cirkadiánnych rytmov a ich schopnosťou „poslúchať“ environmentálne podnety.
Podobné experimenty vykonali s použitímdenné zmeny teploty; napríklad zvýšením dĺžky alebo sily denného cyklu a zistil, že rytmy ytvA a kinC sú regulované v súlade s cirkadiánnymi rytmami, nielenže sa zapínajú a vypínajú ako reakcia na teplotu.
Čítaj viac:
Ministerstvo zdravotníctva Argentíny zverejnilo údaje o vedľajších účinkoch u tých, ktorí dostali Sputnik V.
Ptakopysk sa ukázal ako genetická zmes cicavcov, vtákov a plazov.
Uhoľný prášok sa pomocou mikrovlnnej rúry zmenil na grafit.
Potraty a veda: čo sa stane s deťmi, ktoré budú rodiť.