3 évvel ezelőtt 530 Nézetek
Kép jóváírások: Caleb Jones.
Szinte minden organizmusnak van egy belső biológiai órája, amely szinkronizálja viselkedését a környezettel, amelyben él.
Az endogén biológiai órák követik a fő ciklikus ritmust: a 24 órás átmenet napsütéssel éjjel-nappal, a 12,4 órás emelkedő és zuhanó dagály, amelyet a holdciklus és az évenkénti szezonális változások irányítanak.
Egy átfogó tanulmány a limpetek - mobil intertidális puhatestűek - ritmusáról a terepi és laboratóriumi megfigyelések felhasználásával, valamint egy órára orientált transzkriptum felhelyezésével azt mutatja, hogy ugyanúgy, ahogyan ezek az állatok árapályos ritmussal viselkednek, így a génjeitek is kifejeződnek árapály (és nem cirkadián) ritmusban, beleértve néhány gént, amelyekről azt gondolták, hogy fontos szerepet játszanak a cirkadián órákban/időkben.
A sekély vizekben élő organizmusokat állítólag a hold- és árapály-ciklusok nagyobb mértékben befolyásolják, mint a napsugarak.
Ahogy a neve is mutatja, az árapály ritmikus (kb.) Ritmikus
12,4 órával az árapály ingadozása után a magas és az apály, amelyek körülbelül hat óránként váltakoznak.
Következésképpen a dagályos organizmusokat a nap egy részében gyakran víz borítja, és a fennmaradó időben ki vannak téve. Miután kialakult ebben a típusú környezetben, feltehetően nagyon erős mozgatórugó volt számukra az endogén árapály-óra adaptálása.
Az elmúlt évszázadban elvégzett számtalan tanulmány segített átfogó megértésben megismerni a cirkadián óra működését, és ami még fontosabb, mely gének vesznek részt a ketyegésében.
Ezeket a vizsgálatokat főleg közös biológiai modellszervezeteken végezték, de az utóbbi években kiterjedtek más „valós világ” fajokra, például trópusi korallokra, arborealis majmokra és még sok más nagy élőhelyről származó állatra.
A szárazföldi élet a tengerben kezdte útját, feltehetően nagyban befolyásolta az árapály-ciklus, amely talán egy 24 órás ciklusban alakult ki.
Tehát az idő működésének megértéséhez először meg kell értenünk, hogyan működik a tengeren, különösen sekély vízben.
A Bar-Ilan Egyetem kutatói egy négy év alatt elvégzett első ilyen jellegű transzkripptikus vizsgálatban a Cellana, egy dagályos limpet ritmusának alapos vizsgálatára vállalkoztak.
Ennek a tanulmánynak a célja az volt, hogy megértsük a világ időbeli tájképét, amelyet két erős exogén ritmus, a cirkadián és az árapály-ciklus jelent meg, és ezeknek a test biológiai óráira gyakorolt hatása.
A mai napig nagyon kevés vizsgálatot végeztek ezen a területen, és az árapály ritmusának molekuláris alapjáról még mindig alig vagy egyáltalán nem tudni.
Eredményeik eredményeit nemrégiben a Scientific Reports folyóiratban tették közzé.
A tanulmány során a kutatók több százezer képet gyűjtöttek egy kamera elrendezésén keresztül, Izrael déli részén, Eilat partjainál.
A fényképezőgép beállítása több éven át figyelte a sólymok sokaságát, éjjel-nappal.
Kevés tanulmány végzett hosszú távú, nagy felbontású mintavételt az állatok viselkedéséről olyan kihívásokkal teli környezetben, mint az árapály zónája.
Ezen adatok egyes részeit számszerűsítettük, ami azt mutatta, hogy ezeknek a limpeknek robusztus az árapály-ritmusuk, és kíváncsian csak viselkedésük cirkadián komponensét mutatják csak az év egy adott időszakában.
A kutatók ezután magas és apály idején eltávolították a limpeket természetes élőhelyükről, és laboratóriumba vitték őket, ahol állandó körülmények között, azaz árapály vagy cirkadián jelek nélkül tartották őket, hogy megállapítsák, hogy valóban rendelkeznek belső órával, és nem csak az árapály emelkedésével és zuhanásával összhangban viselkedjen.
A kutatók helyesen jósolták, hogy ha a szervezetnek van belső órája, akkor továbbra is úgy viselkedik, mint az árapály a laboratóriumban, és így is tettek.
A limpeket hosszabb ideig ilyen állandó körülmények között tartották ritmusuk szinkronizálása érdekében.
A kutatók ezután egy új mechanizmussal rendelkező akváriumot hoztak létre, amely 12,4 óránként vízzel permetezte őket, utánozva az árapály ciklust.
Ez az eljárás ismét olyan sebességgel vonszolta a limpeket, amely utánozza azt, aminek ki vannak téve a természetben.
„Megállapítottuk, hogy a limpeteknek árapályritmusuk van. Laboratóriumi körülmények között egyáltalán nem vették figyelembe a nappali és az éjszakai ciklust ”- mondja Yisrael Schnytzer, a Bar-Ilan Egyetem Természettudományi Karából. aki doktori disszertációjának részeként folytatta a kutatást Prof. Yair Achituv és Prof. Oren Levy felügyelete alatt.
A kutatók ezután visszatértek Eilatba, és 48 órán belül négy óránként mintát vettek egy sziklából, két külön alkalomra.
Nagy felbontású mintavételt akartak szerezni, amely elősegíti a limpet gének expressziós mintázatának megfejtését az idő múlásával.
A kutatók együttműködtek az Ariel Egyetem Dr. Mali Salmon-Divonnal, valamint az átiratot összeállító Hiba Waldman Ben Asherrel a Bar-Ilan Egyetemen.
"Megállapítottuk, hogy sokkal több gén expresszálódik az árapály ritmusában, nem pedig a cirkadián ritmusban, ami a tengeren és a laboratóriumban látottak alapján nem meglepő" - mondja Schnytzer.
Ez ellentétben áll a korábbi tanulmányokkal, amelyek szerint az árapály zónában is a cirkadián ciklus a domináns.
Ennél is fontosabb, hogy a kutatók azt találták, hogy egyik központi cirkadián óra gén sem mutat tipikus cirkadián ritmust.
Leginkább aritmiásak voltak, ezt a megfigyelést mások is megfigyelték, nem tengeri tengeri élőlényeket tanulmányozva, különösen azok, amelyek az árapály zónában tartózkodnak.
Megállapították azonban, hogy néhány olyan gén, amelyről ismert, hogy kapcsolatban áll a cirkadián órával, bár nem a magjában, árapályritmust mutat.
"Ez elhiteti velünk, hogy az árapály és a cirkadián óra azonos és ugyanaz, és bizonyos plaszticitás mutatkozik abban, ahogyan ezek a gének különböző környezeti körülmények között kifejeződnek, vagy hogy a" feltételezett "cirkadián óra gének közül legalább néhány részt vesz mindkét szinkronizációs mechanizmusban, de a cunami magja még mindig elkerül bennünket ... "- mondja Schnytzer.
A mai napig ezek a kutatók végeznek elsőként egy olyan átfogó tanulmányt, amely ötvözi a természetben a hosszú távú megfigyeléseket, valamint a laboratóriumi támogatású transzkriptomikus kutatásokat.
Több nyomot adtak, köztük az árapály „órájához” esetleg kapcsolódó gének ellenőrzőlistáját, amelyek egy lépéssel közelebb visznek minket ahhoz, hogy megértsük, hogyan működik ez a megfoghatatlan mechanizmus, amely, mint fentebb megjegyeztük, talán megelőzi az óránkat.
- Hogyan működnek a kínai labdák a medencetanuláshoz
- Hogyan működnek a szénhidrát- és zsírblokkolók, és hogyan kell használni őket
- Hogyan lehet gyorsan lefogyni, ha a diéta és a testmozgás nem működik - Babú Magazin
- Hogyan működnek az új táplálkozási jelzőlámpák • IVI Dono
- Hogyan működnek az internetes letöltésekből származó torrentfájlok