Bacillus subtilis-Bakterien Professor Ákos Kovács / Technische Universität Dänemark
Ein Team internationaler Forscher hat eine langjährige biologische Frage beantwortet: Ähnlich wie Tiere und Pflanzen haben Bakterien interne Uhren, die sich an den 24-Stunden-Lebenszyklus der Erde anpassen und durch dieselben zirkadianen Rhythmen reguliert werden.
Dies ist eine einzigartige Entdeckung, da Bakterien zwar 12% der Biomasse des Planeten ausmachen, Wissenschaftler jedoch nicht viel über ihre biologischen Uhren wussten. Frühere Studien hatten gezeigt, dass photosynthetische Bakterien dies getan haben. biologische Uhren Über die frei lebenden nicht-photosynthetischen Bakterien war diesbezüglich nicht viel bekannt.
Jetzt jedoch Forscher erkannt haben freilaufende zirkadiane Rhythmen im nicht-photosynthetischen Bodenbakterium Bacillus subtilis, das in zahlreichen Anwendungen von der Waschmittelherstellung bis zum Pflanzenschutz verwendet wird, unter Verwendung einer Technik namens Luciferase-Berichterstattung. Mit diesem Enzym können Forscher im Wesentlichen sehen, wie aktiv ein Gen istbefindet sich beim Hinzufügen in einem Organismus, was zu der gemeldeten Entdeckung führt.
Die Studie war veröffentlicht in Fortschritte in der Wissenschaft .
Ein Zyklus wurde auch bei konstanter Dunkelheit beobachtet
Durch Konzentration auf zwei Gene namens ytvA, das einen Blaulicht-Photorezeptor codiert, und ein Enzym namens KinC, das an der Induktion der Bildung von Biofilmen und Sporen in der Region beteiligt ist. Bakterium ; sie konnten die Spiegel der Gene bei konstanter Dunkelheit im Vergleich zu Zyklen von 12 Stunden Licht und 12 Stunden Dunkelheit beobachten.
Es stellte sich heraus, dass das Muster der ytvA-Werte an den Hell- und Dunkelzyklus angepasst wurde. Die Werte nahmen im Dunkeln zu und im Licht ab. Außerdem wurde bei konstanter Dunkelheit immer noch ein Zyklus beobachtet.
Professor Martha Merrow von der Ludwig-Maximilians-Universität München, Hauptautorin der Studie angegeben , "Wir haben zum ersten Mal festgestellt, dass nicht-photosynthetische Bakterien die Zeit anzeigen können. Sie passen ihre molekularen Funktionen an die Tageszeit an, indem sie die Zyklen im Licht oder in der Temperaturumgebung ablesen."
"Zusätzlich zu medizinischen und ökologischen Fragen möchten wir Bakterien als Modellsystem verwenden, um die zirkadianen Uhrmechanismen zu verstehen. Die Laborwerkzeuge für dieses Bakterium sind hervorragend und sollten es uns ermöglichen, schnelle Fortschritte zu erzielen", erklärte sie.
SIEHE AUCH: KAMIKAZE-BAKTERIEN: FÄLLENDE BAKTERIEN-SELBSTOPFER, UM IHRE KOLONIE ZU RETTEN
Diese Studie könnte Auswirkungen auf den Zeitpunkt der Arzneimittelabgabe, die Biotechnologie und die Entwicklung zeitnaher Lösungen für die Studie haben. Pflanzenschutz . Autor Dr. Antony Dodd vom John Innes Center sagt , "Unsere Studie öffnet Türen, um zirkadiane Rhythmen zwischen Bakterien zu untersuchen. Jetzt, da wir festgestellt haben, dass Bakterien die Zeit bestimmen können, die wir benötigen, um die Prozesse herauszufinden, die diese Rhythmen verursachen, und um zu verstehen, warum ein Rhythmus Bakterien einen Vorteil verschafft. "