У всех бактерий обнаружили внутренние часы как у людей и животных

Внутренние часы есть у людей, животных и растений. Новое исследование, опубликованное в Science Advances, показало, что у бактерий они тоже есть и соответствуют 24-часовому циклу нашей планеты.

Биологические часы или циркадные ритмы — это внутренние механизмы синхронизации, широко распространенные в природе, позволяющие живым организмам справляться с основными изменениями, происходящими от дня к ночи, даже в разные сезоны.

Эти молекулярные ритмы, существующие внутри клеток, используют внешние сигналы, такие как дневной свет и температуру, для синхронизации биологических часов с окружающей средой. Вот почему у людей существуют резкие изменения в самочувствии и восприятии при смене часовых поясов — наши внутренние часы временно не совпадают, прежде чем выровняться в соответствии с новым циклом света и тьмы в пункте назначения.

Растущее количество исследований за последние два десятилетия продемонстрировало важность молекулярных часов для основных процессов, например, для сна и когнитивных функций у людей, а также для регулирования воды и фотосинтеза у растений.

Хотя бактерии составляют 12% биомассы планеты и важны для здоровья, экологии и промышленной биотехнологии, мало что известно об их 24-часовых биологических часах. Предыдущие исследования показали, что фотосинтезирующие бактерии, которым требуется свет для выработки энергии, имеют биологические часы. Но свободноживущие нефотосинтезирующие бактерии в этом отношении оставались загадкой.

В этом международном исследовании ученые обнаружили свободные циркадные ритмы у нефотосинтезирующих почвенных бактерий Bacillus subtilis. Команда применила технику, называемую люциферазной отчетностью, которая включает добавление фермента, производящего биолюминесценцию, позволяя исследователям визуализировать, насколько активен тот или иной ген внутри организма.

Bacillus subtilis используются в различных сферах: от производства стиральных порошков до защиты растений, помимо недавнего использования пробиотиков человека и животных, поэтому разработка биологических часов для этой бактерии станет кульминацией в различных биотехнологических областях.

Профессор Акос Ковач, технический университет Дании

Они сосредоточились на двух генах: ytvA, который кодирует фоторецептор синего света, и ферменте под названием KinC, который участвует в индукции образования биопленок и спор в бактериях.

Они наблюдали уровни генов в постоянной темноте по сравнению с циклами 12 часов света и 12 часов темноты, и обнаружили, что структура уровней ytvA была приспособлена к циклу света и темноты, причем уровни увеличивались в темноте и уменьшались на свету. Цикл по-прежнему наблюдался в постоянной темноте.

Мы впервые обнаружили, что нефотосинтезирующие бактерии могут определять время. Они адаптируют свою молекулярную работу ко времени суток, считывая циклы при освещении или в температурной среде.

профессор Марта Мерроу из университета Людвига Максимилиана в Мюнхене

Исследователи заметили, что для появления стабильного паттерна требовалось несколько дней и что паттерн можно было бы обратить вспять, если бы условия были инвертированы. Эти два наблюдения являются общими чертами циркадных ритмов и их способности «подчиняться» сигналам окружающей среды.

Они провели аналогичные эксперименты, используя ежедневные изменения температуры: например, увеличив продолжительность или силу суточного цикла, и обнаружили, что ритмы ytvA и kinC регулировались в соответствии с циркадными ритмами, а не просто включались и выключались в ответ на температуру.

Читать еще

Минздрав Аргентины раскрыл данные о побочных эффектах у получивших «Спутник V».

Утконос оказался генетической смесью млекопитающих, птиц и рептилий.

Угольный порошок превратили в графит с помощью микроволновки.

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Чрезвычайно молодую планету нашли у звезды с «кривым» диском
Космос
Предложен способ навигации дронов без GPS: по «отпечаткам рельефа»
Новости
Ученые раскрыли тайну гигантских черных дыр ранней Вселенной
Космос
Microsoft и Atom Computing выпустят коммерческий квантовый компьютер в 2025 году
Новости
Создан робот-голубь, который летает как настоящая птица
Наука
На страницах тысячелетнего Голубого Корана нашли скрытый текст
Наука
Уязвимость ИИ: типы атак LLM-injection и способы защиты от них
Технологии
Intel случайно упомянула о планах по разработке ИИ-ускорителя
Новости
S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl вышел спустя 15 лет: цены, патчи, бесплатный контент и концовка
Новости
Посмотрите, как прототип космоплана Aurora разогнали до 1,1 Маха 
Новости
Российских айтишников обяжут преподавать в вузах: кого это коснется
Новости
Киберспорт в России сегодня: плюсы и минусы разных бизнес-моделей
Мнения
Одинокого дельфина нашли в Балтийском море: он «разговаривает» сам с собой
Наука
Физики обнаружили сразу три формы хаоса
Наука
Российского хакера экстрадировали в США за создание вируса-вымогателя
Новости
Ученые впервые раскрыли форму короны черной дыры
Космос
Названы сроки запуска аналога Apple Pay в России
Новости
В России придумали, как искать телефонных мошенников по голосу
Новости
Лазерную связь в космосе предложили использовать, чтобы фотографировать черные дыры
Космос
Чат-бот Google научили запоминать пользователей
Новости