Ein Molekül, das die innere Uhr unseres Körpers "zurücksetzen" kann, wurde isoliert.
Britische Forscher um Ralf Stanewsky erforschten die Mechanismen circadianer Rhythmen, rhythmische Schwankungen in der Intensität verschiedener biologischer Prozesse, die dem Körper eine Anpassung an den zyklischen Wechsel von Tag und Nacht ermöglichen. Das offensichtlichste Beispiel für solche Schwankungen ist die Veränderung der Schlaf- und Wachzyklen.
Das Vorhandensein einer solchen "inneren Uhr" ist so wichtig, dass nicht nur komplexe Lebewesen wie wir, sondern auch Pilze und sogar einige Bakterien sie haben. In diesem Fall diente die bekannte Fruchtfliege Drosophila als Untersuchungsobjekt, und den Wissenschaftlern gelang es, ein bisher unbekanntes Molekül zu isolieren, das eine Verbindung zwischen der „inneren Uhr“und der Außenwelt herstellt – Änderungen der Beleuchtung. Das Molekül wurde "Quasimodo" (quasimodo, QSM) genannt.
Circadiane Rhythmen sind endogenen, inneren Ursprungs, stehen aber in enger Beziehung zu äußeren Reizen. Erinnern wir uns an die gleichen Zyklen von Schlaf und Wachzustand, dann kennt jeder die Schwierigkeiten, sich an einen starken Wechsel der Zeitzonen anzupassen. Der Körper wendet jedes Mal erhebliche Ressourcen auf, um den zirkadianen Rhythmus entsprechend der veränderten Tages- und Nachtzeit "neu zu starten". Und für viele aktive Reisende werden diese Anpassungen zu einer schwierigen Prüfung.
In einer ihrer früheren Arbeiten entdeckte die Gruppe von Rafl Stanevski einen spezialisierten Photorezeptor namens Cryptochrom (Cryptochrom, CRY), der eine Verbindung zwischen der "inneren Uhr" und Änderungen der Beleuchtung herstellt. Natürlich nutzt der Körper auch die Rezeptoren des visuellen Systems, aber Cryptochrom ist ein hochspezialisiertes Protein, das nur für diesen Zweck arbeitet.
Jetzt wurde ein weiterer Teilnehmer an diesem Mechanismus gefunden. Wissenschaftler haben gezeigt, dass die Aktivität des QSM-Gens als Reaktion auf Licht dramatisch zunimmt – und zunächst die Menge des QSM-Proteins ansteigt, was zu einem Abfall der Menge eines anderen regulatorischen Proteins, Timeless (TIM), führt. Im Allgemeinen ändert sich die Anzahl der TIM-Proteinmoleküle im Laufe des Tages zyklisch, ist ein Indikator für die „innere Zeit“und bestimmt die tägliche Aktivität der Fliege. Aber TIM wird auch durch das QSM-Protein reguliert, das wiederum durch äußere Beleuchtung reguliert wird – so wird eine ganze Kette aufgebaut, die die Arbeit der „inneren Uhr“beeinflusst.
Wir haben in dem Artikel „Internal Clockmaker“über einige andere Aspekte der Arbeit der circadianen Rhythmen geschrieben.
