Важность синхронизации биологических часов с циклом дня и ночи
Исследование на цианобактериях (сине-зелёных водорослях) Synechococcus elongatus выявило, как внутренние циркадные ритмы регулируют ключевой биологический процесс — поглощение ДНК из окружающей среды.
Ключевое открытие
- Процесс: Поглощение и включение чужеродной ДНК (генетическая трансформация).
- Регуляция: Внутренние циркадные часы бактерий строго контролируют этот процесс.
- Закономерность: Часы подавляют поглощение ДНК ранним днём и усиливают его ранним вечером.
- Условие максимума: Пик активности наблюдается, когда внешняя темнота наступает в то время, на которое внутренние часы указывают как на «сумерки». Если темнота и внутреннее время не совпадают, усиления процесса не происходит.
Контекст и значение
- Модель: Цианобактерии — классическая модель для изучения циркадных ритмов.
- Общий принцип: Работа подтверждает фундаментальную важность синхронизации внутреннего биологического времени с внешними условиями.
- Параллели с человеком: Нарушение этого выравнивания (сменная работа, джетлаг, нерегулярный сон и приём пищи) у людей повышает риск заболеваний.
- Гипотеза: Возможно, ограничение поглощения ДНК днём помогает избежать захвата опасной ДНК (например, от вирусов), активность которых может быть выше в светлое время суток.
Детали исследования
- Авторы: Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Диего под руководством Арно Татона и старших авторов Джеймса и Сьюзан Голден.
- Публикация: Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
- Цитата: «Я думаю, эта работа демонстрирует важность совпадения внутреннего биологического времени с временем окружающей среды», — отметила профессор Сьюзан Голден.