Circadian rhythm. Anabaena sp. časová kompartmentace některé druhy sinic fixují vzdušný dusík, ale nitrogenáza je silně inhibována kyslíkem proto je nutné. - презентация

1 Circadian rhythm

2 Anabaena sp. časová kompartmentace některé druhy sinic fixují vzdušný dusík, ale nitrogenáza je silně inhibována kyslíkem proto je nutné oddělit fixaci N 2 od fotosyntézy Oscillatoria limosa Synechococcus sp. heterocysty: fixace N 2 ostatní buňky: fotosyntéza

3

4 Identification of timekeeping genes chemical mutagenesis of a reporter strain screened for altered circadian gene expression identified arhythmic and altered period phenotypes Continuous light (h) psbAI::luxAB x10 4 bioluminescence

5 Bioluminescence (relative value) Hours in LL SP16 SP20 SP22 SP23 SP23a WT LP25 LP26 LP34 LP40 LP60 LP27 LP50 Mutant circadian rhythm phenotypes

6 mutagenized a reporter strain screened for altered circadian expression identified arhythmic and altered period mutants rescued phenotypes (3 contiguous genes) Identification of the kai locus Kaiten means cycle in Japanese. 1 kb kaiAkaiBkaiC Ishiura, M., et al. (1998) Science 281:

7 kai deletion phenotypes? Patterns of circadian expression from kaiB::luc ZT Time (Hours) Wild typeKaiC deletion kaiC ZT Time (Hours) kaiA Wild typeKaiA deletion …each kai gene is essential for rhythmicity

8 Cirkadiánní oscilátor sinice Synechococcus elongatus KaiA, KaiB, KaiC první model předpokládal transkripční/translační smyčku jako u eukaryot Ishiura et al. 1998

9 Cirkadiánní oscilátor sinice Synechococcus elongatus transkripční/translační smyčka posiluje oscilace na světle, ale oscilátor funguje (rytmicky se mění fosforylace KaiC) i ve stálé tmě a při inhibici transkripce a translace zásadní rozdíl oproti oscilátorům eukaryot TTO: transcription/translation oscillation Tomita et al. 2005

10 Cirkadiánní oscilátor sinice Synechococcus elongatus míra fosforylace proteinu KaiC osciluje také v systému in vitro (složky: KaiC, KaiA, KaiB, ATP), a to s cirkadiánní periodou a dokonce i s teplotní kompenzací Nakajima et al. 2005

11