Ako fungujú biologické hodiny Medlife
Cirkusový rytmus sa javil ako adaptácia na zmeny denného svetla a nízkych teplôt, ale ani dnes úplne nerozumieme tomu, ako fungujú biologické hodiny.
Skupina vedcov sa rozhodla zistiť, ako biologické hodiny vykonávajú svoje funkcie, analýzou cirkardiálneho rytmu zelenomodrých siníc, píše sciencedaily.com.
Štúdia o cikardiánskom rytme baktérií
Spirulina, druh sinice, bohatá na vitamíny a minerály, sa často používa ako prírodné potravinárske farbivo, najmä v cukrárenskom priemysle.
Vedci zistili, že spôsob, akým sa proteíny pohybujú, hodinu po hodine po celý deň, je nevyhnutný pre funkciu biologických hodín siníc. „To isté platí pre vnútorné hodiny eukaryotov,“ hovorí doktor LiWang.
Vnútorné hodiny siníc sú jedinečné, pretože sa dajú rekonštituovať v laboratóriu bez prítomnosti živých buniek.
Na uskutočnenie tejto štúdie vedci vytvorili roztok týchto proteínov a adenozíntrifosfátu (ATP) v kontrolovanom prostredí, aby vytvorili cirkadiánne hodiny siníc a pozorovali ich niekoľko týždňov.
Následne pomocou technológie nukleárnej magnetickej rezonančnej spektroskopie vedci analyzovali štruktúru a dynamiku molekúl týchto proteínov, aby získali prehľad o ich funkciách.
„Skúmali sme tiež to, ako sa pohybujú, otáčajú, sťahujú, elementárne pohyby ich biologických funkcií,“ vysvetľuje doktor LiWang.
Vyšetrenie biologických funkcií baktérií
Vedci navyše skúmali biologické funkcie baktérií pomocou röntgenovej kryštalografickej technológie, účinnej zobrazovacej techniky na identifikáciu statických štruktúr proteínov v ich atómovej a subatomárnej zložitosti.
"Bolo pre nás veľkým prekvapením sledovať vnútorné pohyby bielkovín a to, ako ich cikardiánske hodiny určujú ich vnútorné funkcie. Štruktúry bielkovín identifikované pomocou röntgenovej kryštalografickej technológie boli kľúčovým prvkom nášho výskumu, ale pomohli nám." poznať iba časť celého príbehu, “dodáva doktor LiWang.
Cirkadiánne hodiny siníc nie sú totožné s hodinami živočíšnych alebo ľudských organizmov, ich štruktúra je však základom všetkých druhov cirkadiánnych hodín a všeobecné funkcie bielkovín sú podobné.
„Aj keď proteíny, ktoré tvoria cirkadiánny rytmus, majú úlohu merania času, existujú niektoré základné princípy biologického času, ktoré majú všetky biologické hodiny bez ohľadu na typ proteínu, o ktorom hovoríme.
Štruktúra komplexného proteínového systému cirkadiánnych hodín v prípade siníc poskytla obzvlášť dôležité perspektívy mechaniky biologických hodín človeka, zatiaľ však ide iba o statické obrazy komplexného systému v neustálom pohybe a meniacom sa z teraz vysoká, “uzatvára doktor LiWang.