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MTM 29 - Synechococcus elongatus - Eine Mikrobe mit Zeitgefühl
Am kommenden Sonntag wird die Uhr umgestellt. Für viele Menschen bedeutet das etwa eine Woche, in der ihre innere Uhr aus dem Lot gebracht wird, sie müde und unkonzentriert sind. Bei MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß! nehmen wir das zum Anlass, um uns mal die innere Uhr von Mikroben anzuschauen. Cyanobakterien wie Synechococcus elongatus richten ihren Stoffwechsel nämlich auch nach dem Helligkeitsverlauf eines Sonnentages aus. Grundlage dafür ist ein faszinierendes System aus drei Proteinen, die die innere Uhr auch in vollkommener Dunkelheit, bei verschiedenen Temperaturen und auch über mehrere Generationen von Mikroben im Takt halten kann. Kapitel 00:00 – Intro 01:26 – Eine kurze Geschichte der Zeitumstellung 03:51 – Der zirkadiane Rhythmus 05:11 – S. elongatus und seine innere Uhr 10:30 – Wie die innere Uhr von S. elongatus Generationen überdauert 13:03 – Die Zukunft von S. elongatus in der Schlaganfalltherapie 15:04 – Fazit & Verabschiedung Was ihr in dieser Folge lernen konntet… S. elongatus gehört zu den Cyanobakterien und nutzt die Energie aus dem Sonnenlicht zur Photosynthese. Somit ist das Bakterium von Hell-Dunkel-Verlauf eines Tages abhängig und passt sich diesem auch an. Für den circadianen Rhythmus des Bakteriums ist ein System aus drei Proteinen verantwortlich: KaiA, KaiB und KaiC. Die drei Proteine bestimmen einen etwa 24 h langen Zyklus, der unabhängig von der Zellteilung, die mehrmals am Tag stattfinden kann, weiterläuft. Der circadiane Rhythmus von S. elongatus kann auch in vollkommener Dunkelheit weiter aufrechterhalten werden und bleibt auch bei unterschiedlichen Temperaturen relativ stabil. Forschende konnten das System sogar isoliert, nur mit den drei Proteinen sowie ATP als Energieträger nachstellen. Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier. Links & weitere Infos „Sommerzeit in Deutschland“, Wikipedia. EU-Konsultation zur Zeitumstellung Circadianer Zyklus und KaiABC Golden, S.S. (2026),npj Biol. Timing Sleep, 3(1), S. 47. Grobbelaar, N. u. a. (1986), FEMS Microbiology Letters, 37(2), S. 173–177. Oszillation durch KaiABC Ito, H. u. a. (2009), PNAS, 106(33), S. 14168–14173. Mori, T. und Johnson, C.H. (2001), J. Bacteriol., 183(8), S. 2439–2444. Nakajima, M. u. a. (2005), Science, 308(5720), S. 414–415. Schlaganfalltherapie Wang, J. u. a. (2021), Nano Letters, 21(11), S. 4654–4665.
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