Новое исследование, опубликованное онлайн в издании mBio, первое, дабы продемонстрировать, что биолюминесцентная бактерия, известная как Вибрион fischeri, регулирует дневный ритм гавайского кальмара кратко обрезанного хвоста (Euprymna scolopes).Кальмар проводит собственные ночи, добывая продовольствие около океанской поверхности. Это применяет легкий орган в качестве собственного рода устройства сокрытия, дабы одурачить хищников, прячущихся ниже.
Утром это высылает либо высказывает 90 процентов пылающих нор и бактерий в песок, где это может безопасно дремать до сумерек, в то время, когда с новым урожаем бактерий это возобновляет собственный ночной поиск пищи.Левый верхний: ребёнок Э. scolopes, e – глаза, lo – легкий орган, увиденный через брюшную ткань мантии. Правый верхний: легкий микрограф поперечного сечения юного легкого органа. Интерьер органа содержит три склепа с подкладкой эпителия, 1–3, каждое предоставление крова бактерии в люмене склепа.
Окружение легкого органа и управление световым излучением от органа в вохдух являются мешочком чернил – и отражатель – r, hg – hindgut. Основание: легкие циклы, испытанные E. scolopes.
Кальмар подвергнут броскому внешнему свету – Дневному свету, в его дневной неподвижный период и бактериальную люминесценцию легкого органа – Биолюминесценция, в течение ночи, в то время, когда хозяин активен (Heath-Heckman EAC и др.)“У этого животного имеется создающая свет совокупность в органе среди тела”, сообщил доктор наук Макфол-Нгай. “Бактерии в легком органе ярки, и их люминесценция затрагивает выражение гена часов, известного как ‘крик’ в клетках легкого органа, каковые взаимодействуют с этими броскими бактериями”.“В людях гены, выраженные в пищеварительном тракте, находятся на глубоком циркадном ритме, которым руководят гены часов”, растолковал доктор наук Макфол-Нгай. “Все в людской пищеварительном тракте находится на ритме. Может быть, тысячи бактерий в том месте кроме этого руководят ритмами пищеварительного тракта, так же, как выдающийся партнер по бактериям кальмара устанавливает ритмы в легком органе.
У кальмара ежедневная езда на велосипеде генов крика, отысканных в клетках легкого органа, позвана светом от колонизирующих люминесцентных бактерий, делая его опрятной моделью, чтобы выяснить биологические бактерии функции и взаимодействие симбионта ее хозяина.“Вместо экологического света это животное отвечает и циклы в ответ на люминесценцию от ее собственного легкого органа”, сообщил ведущий создатель доктор наук Макфол-Нгай из Висконсинского университета в Мадисоне.
Гавайский кальмар кратко обрезанного хвоста, думается, регулирует собственные биологические ритмы симбиотической бактерией (Уильям Ормерод / Маргарет Макфол-Нгай)На молекулярном уровне циркадный ритм стимулирует последовательность ‘их родственников’ и генов часов.
Изучение говорит о том, что свет, произведенный бактерией колонизации, приводит в воздействие генетический каскад в клетках органа света кальмара, каковые, со своей стороны, руководят ежедневным циклом биологической активности, почти всегда, синхронизированной внешними стимулами, такими как солнечный свет.Циркадным ритмом в других животных и людях руководят внутренние либо ‘биологические часы’ с циклом примерно 24 часов и, думается, отрегулирован по большей части действием темноты и света.
Это ответственно за циклы сна и другие физиологические и метаболические функции. Его самые видимые проявления в людях происходят в вещах как джетлаг и эффекты ночных рабочих смен. У разрушения ежедневного цикла смогут быть важные медицинские последствия, включая беспорядки и сон иммунной условия и системы как сезонное аффективное нарушение.
Команда доктора наук Макфол-Нгая оценила выражение гена крика с и без существующих бактерий, и кроме этого с бактериями мутанта, неспособными к производству света. Их результаты продемонстрировали для генов часов кальмара, каковые будут выражены в ритме, свет от бактерии требуется.
“У кальмара у нас имеется один хозяин и один микроорганизм, и мы можем руководить микробом генетически и целой совокупностью экспериментально, которая предоставляет намного больше резолюции, чем возможно сделать в изучениях человеческого пищеварительного тракта”.Тогда как изучение додаёт познание важности биологических ритмов для благополучия животного, самое необычное познание – то, что циркадным молекулярными выключателями и ритмом животного, каковые руководят им, может руководить симбиотический микроорганизм.
“Мы начинаем осознавать, что циркадные ритмы вправду серьёзны для здоровья и что микробы серьёзны для всего”, доктор наук Макфол-Нгай завершил.