Внимание, вопрос
Oct. 19th, 2003 05:49 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
jayrandomВопрос у меня будет к широкому спектру специалистов - химикам, молекулярным биологам, биоинформатикам, да и вообще всем, кого зацепит. Непростой вопрос, но очень дорогой. Гонораром поделиться обещаю :)
Большинство организмов на Земле привязало свою жизнь к солнечным 24-часовым суткам. Обычно в таких случаях клетки поддерживают в себе автономный молекулярный таймер (circadian clock), позволяющий предсказывать восход и закат Солнца несколько заранее. Например, у многих насекомых, активных и ночью и днем, где-то за час до восхода начинает вырабатываться особый пигмент на глазах, своеобразные "солнечные очки". Через пигмент насекомое вполне себе неплохо видит днем. Если же неподготовленное насекомое посреди ночи внезапно осветить, оно ослепнет и полетит на этот свет погибать. У млекопитающих в темное время суток на мозги изливается мелатонин, и о приближении как восхода, так и заката организм должен узнавать немножко заранее. Circadian-системы бывают у очень разных эвкариотов, вплоть до самых простеньких, могут сильно различаться по реализации и использованию. Но главными качествами считаются (1) автономность (может очень долго поддерживать ритм в полной темноте или постоянном освещении) и (2) способность к подстройке при принудительном изменении светового графика.
Это был, так сказать, мэйнстрим. Теперь пойдут сюрпризы. Дело в том, что на Земле существуют также организмы, живущие не по солнечному 24-часовому графику, а по лунному 12.4-часовому циклу приливов и отливов. Есть такая удивительная козявка, Convoluta Roscoffensis. Хотя она и называется плоским червем, на самом деле является удивительно красивым животным. По сути это мешок, заполненный некогда заглоченными микро-водорослями. Мешок обеспечивает водорослям защиту, а они в порядке симбиотической взаимопомощи снабжают его продуктами. Так и живут. Песня заключается в том, что зверюга чует приближение прилива и закапывается на это время в песок. А на время отлива, наоборот - вылезает на бережок посушиться. Что же тут удивительного? А вот что: когда ее переселяют в аквариум, в котором никаких приливов и отливов нет, она продолжает себя так вести. Забуривается в песок, как по часам.
Цикл приливов никак не привязан к солнечным суткам - он "съезжает" ("лунные" сутки на 48 минут длиннее солнечных). Так что ориентировка никак не по Солнцу. Приходится делать вывод, что Convoluta чувствует положение Луны относительно Земли. Пока не очень понятно, есть ли у нее специальный молекулярный осциллятор для ведения "лунного" времени, ибо при перетаскивании аквариума из одной часовой зоны в другую Convoluta перестраиватеся на новый пояс практически сразу. (Мы со своими jet-lag'ами можем только от зависти только зубами поскрипеть - человеческая печень, например, может перестраиваться целую неделю при перелете с запада на восток.)
Вопросы к двухкомпонентщикам![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
kostia_inochkin, kotya и всем желающим:
1) ЧЕМ ЧУЕТ? (один вариант ответа у меня есть)
2) Как поймать сигнал? Смотреть экспрессию всего, чего только можно, по часам (до ожидаемого самозакапывания и после), а потом искать разницу? Как вообще подобные опыты ставятся?
3) Есть ли в поведении цианобактерий что-нибудь подобное? Наблюдались ли колебания экспрессии генов по любому графику, кроме солнечного?
4) самый страшный вопрос на миллион: как сэмулировать ручную Луну? :)))
Большинство организмов на Земле привязало свою жизнь к солнечным 24-часовым суткам. Обычно в таких случаях клетки поддерживают в себе автономный молекулярный таймер (circadian clock), позволяющий предсказывать восход и закат Солнца несколько заранее. Например, у многих насекомых, активных и ночью и днем, где-то за час до восхода начинает вырабатываться особый пигмент на глазах, своеобразные "солнечные очки". Через пигмент насекомое вполне себе неплохо видит днем. Если же неподготовленное насекомое посреди ночи внезапно осветить, оно ослепнет и полетит на этот свет погибать. У млекопитающих в темное время суток на мозги изливается мелатонин, и о приближении как восхода, так и заката организм должен узнавать немножко заранее. Circadian-системы бывают у очень разных эвкариотов, вплоть до самых простеньких, могут сильно различаться по реализации и использованию. Но главными качествами считаются (1) автономность (может очень долго поддерживать ритм в полной темноте или постоянном освещении) и (2) способность к подстройке при принудительном изменении светового графика.
Это был, так сказать, мэйнстрим. Теперь пойдут сюрпризы. Дело в том, что на Земле существуют также организмы, живущие не по солнечному 24-часовому графику, а по лунному 12.4-часовому циклу приливов и отливов. Есть такая удивительная козявка, Convoluta Roscoffensis. Хотя она и называется плоским червем, на самом деле является удивительно красивым животным. По сути это мешок, заполненный некогда заглоченными микро-водорослями. Мешок обеспечивает водорослям защиту, а они в порядке симбиотической взаимопомощи снабжают его продуктами. Так и живут. Песня заключается в том, что зверюга чует приближение прилива и закапывается на это время в песок. А на время отлива, наоборот - вылезает на бережок посушиться. Что же тут удивительного? А вот что: когда ее переселяют в аквариум, в котором никаких приливов и отливов нет, она продолжает себя так вести. Забуривается в песок, как по часам.
Цикл приливов никак не привязан к солнечным суткам - он "съезжает" ("лунные" сутки на 48 минут длиннее солнечных). Так что ориентировка никак не по Солнцу. Приходится делать вывод, что Convoluta чувствует положение Луны относительно Земли. Пока не очень понятно, есть ли у нее специальный молекулярный осциллятор для ведения "лунного" времени, ибо при перетаскивании аквариума из одной часовой зоны в другую Convoluta перестраиватеся на новый пояс практически сразу. (Мы со своими jet-lag'ами можем только от зависти только зубами поскрипеть - человеческая печень, например, может перестраиваться целую неделю при перелете с запада на восток.)
Вопросы к двухкомпонентщикам
kostia_inochkin, kotya и всем желающим:1) ЧЕМ ЧУЕТ? (один вариант ответа у меня есть)
2) Как поймать сигнал? Смотреть экспрессию всего, чего только можно, по часам (до ожидаемого самозакапывания и после), а потом искать разницу? Как вообще подобные опыты ставятся?
3) Есть ли в поведении цианобактерий что-нибудь подобное? Наблюдались ли колебания экспрессии генов по любому графику, кроме солнечного?
4) самый страшный вопрос на миллион: как сэмулировать ручную Луну? :)))
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2003-10-19 06:34 am (UTC)Циркадные ритмы есть у всех,и у цианов тоже. И там не в Солнце дело, насколько я помню из последней конференции:)
Если есть время и желание, Susan Golden из Штатов работает с циркадными ритмами у цианобактерий, можно поискать статьи.
спасибо!
Date: 2003-10-21 12:41 pm (UTC)Теперь я знаю и буду пользоваться по-русски словом циркадный :) Раньше я его только на английском встречал, а ни одного письменного ресурса по-русски об этом не попадалось.
Насчет Солнца не совсем понял. А в чем же? Т.е., разумеется, в лабораторных условиях световой режим создается искусственно - это-то и позволяет честные опыты ставить. Но в природе-то на что, кроме Солнца, они могут настраиваться?