Біологічний годинник або циркадні ритми - це внутрішні механізми синхронізації, широко поширені
Ці молекулярні ритми, що існують усерединіклітин, використовують зовнішні сигнали, такі як денне світло і температуру, для синхронізації біологічного годинника з навколишнім середовищем. Ось чому у людей існують різкі зміни в самопочутті і сприйнятті при зміні часових поясів - наш внутрішній годинник тимчасово не збігаються, перш ніж вирівнятися відповідно до нового циклом світла і темряви в пункті призначення.
Зростаюча кількість досліджень за останні двадесятиліття продемонструвало важливість молекулярного годинника для основних процесів, наприклад для сну і когнітивних функцій у людей, а також для регулювання води і фотосинтезу у рослин.
Хоча бактерії становлять 12% біомаси планети іважливі для здоров'я, екології та промислової біотехнології, мало що відомо про їх 24-годинних біологічних годинниках. Попередні дослідження показали, що фотосинтезуючі бактерії, яким потрібно світло для вироблення енергії, мають біологічний годинник. Але свободноживущие нефотосинтезуючі бактерії в цьому відношенні залишалися загадкою.
У цьому міжнародному дослідженні вченівиявили вільні циркадні ритми у нефотосинтезирующих грунтових бактерій Bacillus subtilis. Команда застосувала техніку, звану люціферазной звітністю, яка включає додавання ферменту, що виробляє біолюмінесценцію, дозволяючи дослідникам візуалізувати, наскільки активний той чи інший ген всередині організму.
«Bacillus subtilis використовуються в різнихсферах: від виробництва пральних порошків до захисту рослин, окрім недавнього використання пробіотиків людини та тварин, тому розробка біологічного годинника для цієї бактерії стане кульмінацією. у різних біотехнологічних областях».
Професор Акос Ковач, технічний університет Данії
Вони зосередилися на двох генах: ytvA, який кодує фоторецептор синього світла, і фермент під назвою KinC, який бере участь в індукції утворення біоплівок і суперечка в бактеріях.
Вони спостерігали рівні генів в постійній темрявів порівнянні з циклами 12 годин світла і 12 годин темряви. Вони виявили, що структура рівнів ytvA була пристосована до циклу світла і темряви, причому рівні збільшувалися в темряві і зменшувалися на світлі. Цикл як і раніше спостерігався в постійній темряві.
«Ми вперше виявили, щонефотосинтезуючі бактерії можуть визначати час. Вони адаптують свою молекулярну роботу на добу, зчитуючи цикли при освітленні або в температурному середовищі».
професор Марта Мерроу з університету Людвіга Максиміліана у Мюнхені
Дослідники помітили, що для появистабільного патерну було потрібно кілька днів, і що патерн можна було б повернути назад, якби умови були інвертовані. Ці два спостереження є загальними рисами циркадних ритмів і їх здатності «підкорятися» сигналам навколишнього середовища.
Вони провели аналогічні експерименти, використовуючищоденні зміни температури; наприклад, збільшивши тривалість або силу добового циклу, і виявив, що ритми ytvA і kinC регулювалися відповідно до циркадних ритмів, а не просто включалися і вимикалися у відповідь на температуру.
Читати ще:
МОЗ Аргентини розкрив дані про побічні ефекти у отримали «Супутник V».
Качконіс виявився генетичної сумішшю ссавців, птахів і рептилій.
Вугільний порошок перетворили в графіт за допомогою мікрохвильової печі.
Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять.