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非光合细菌有自己的生物钟

昼夜节律是精妙的内部计时机制,在大自然中广泛传播,使活生物体能够应对昼夜甚至整个季节发生的重大变化。

这些分子节律存在于细胞内部,利用外部线索(如日光和温度)将生物钟与其环境同步。

尽管细菌占地球生物量的12%,对健康,生态和工业生物技术很重要,但人们对其24小时生物钟知之甚少。

先前的研究表明,需要光来产生能量的光合细菌具有生物钟。

慕尼黑路德维希马克西米利安大学医学心理学研究所的资深作者玛莎·梅罗教授说:“我们首次发现了非光合细菌可以告诉我们时间。”

“他们通过阅读光线或温度环境下的循环,使分子工作适应一天中的时间。”

科学家应用了一种技术,该技术涉及添加一种能够产生生物发光的酶,从而使他们能够观察到基因在生物体内的活跃程度。

他们着眼于两个基因:首先,一个名为ytvA的基因编码一个蓝色的光感受器,其次是一个称为KinC的酶,该酶参与诱导细菌中生物膜和孢子的形成。

他们观察到恒定黑暗条件下的基因水平与12小时光照和12小时黑暗周期相比。

他们发现ytvA水平的模式已根据明暗周期进行了调整,在黑暗中水平升高,而在黑暗中水平降低。在持续的黑暗中仍然观察到一个循环。

该团队观察了如何花几天的时间才能出现稳定的模式,并且如果条件被逆转,该模式可以逆转。

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