Mėgintuvėlyje atkartotu cirkadiniu laikrodžiu tiriamas gyvų organizmų biologinis ritmas

Iš cianobakterijos nukopijuotą laikrodį sukūrė Carrie Partch su kolegomis iš Kalifornijos universiteto Santa Kruze. Skurtas iš šešių baltymų, be žmogaus įsikišimo jis gali veikti kelias dienas. Jei gerai pamenu, mūsų pasiektas reklordas buvo dvi savaitės,“ sako Partch.

Cirkadinis laikrodis reguliuoja įvairių organizmo ląstelių sistemų aktyvumą. Cianobakterijose jie įprastai veikia 24 valandų ciklu.

„Suformavę šį laikrodį už gyvo organizmo ribų, galime atidžiau analizuoti tam tikrus šio proceso aspektus,“ pastebi Partch.

Fluorescentiškai pažymėjus baltymus, komanda taip pat stebėjo ritmus cianobakterijose, gaudama tiesioginius duomenis apie jų dienotvarkę.

Naudojant šį metodą ir sistemai mėgintuvėlyje sukeliant mutacijas, išjungiančias tam tikras laikrodžio dalis, tyrėjams pavyko nustatyti, kad dviejų baltymų – SasA ir KaiB, – įtaka yra gerokai didesnė, nei manyta.

„Anksčiau buvome įsitikinę, kad SasA tėra laikrodžio stiprintuvas – palaiko viską tvarkoje,” dėsto Partch. „Bet šiame tyrime atradome, kad ši funkcija didžiąja dalimi nėra tokia būtina ir nepakeičiama, o iš tiesų pagrindinė jo funkcija yra įjungti vieną iš esminių laikrodžio baltymų, KaiB.“

Komandai nebūtų pavykę to išsiaiškinti vien stebint gyvų organizmų laikrodžius, sako ji.

Kitas žingsnis – nustatyti, kaip laikrodis įgunda palaikyti 24 valandų ciklą, sako Partch.

„Tai šaunu, nes jiems pavyko išplėsti in-vitro cianobakterijos laikrodį transkripcijos efektais [slopinančiais genų ekspresiją],“ sako Amita Sehgal iš Pennsylvanijos universiteto, pabrėždama, kad sudėtingesnių organizmų, tokių, kaip žmogus, laikrodžiai irgi veikia, naudodami tokią sistemą.

Jason Arunn Murugesu
www.newscientist.com

Žurnalo nuoroda: Science, DOI: 10.1126/science.abd4453