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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