يجد العلماء اليابانيون مكان إخفاء الكائنات البيولوجية عن الكائنات الحية

وجد فريق كبير من العلماء اليابانيين من عدة جامعات في دراسة البكتيريا الزرقاء أن وجود الإيقاع اليومي الداخلي (اليومي) فيها مسؤول عن بروتين KaiC - جزيء حيوي صغير بقطر 10 نانومتر. هي المسؤولة عن وجود ساعة بيولوجية في جميع الكائنات الحية .

تظهر العديد من الكائنات الحية الدقيقة ، والفطريات ، والنباتات ، ومعظم الحيوانات تعديلاً على فترة نهارية مدتها 24 ساعة لدوران الأرض حول محوره. جزئيا ، تتكيف النباتات والحيوانات مع هذه الفترة ، على أساس التغيرات في البيئة - درجة الحرارة ، والتعرض للضوء. لكن من المعروف منذ فترة طويلة أن الكائنات الحية لديها نظام مدمج من الإيقاعات اليومية المستقلة عن البيئة.

في وقت مبكر من القرن الثامن عشر ، أبلغ الفلكي الفرنسي دي ميرين عن حركات الأوراق اليومية للميموزا الخجولة (Mimosa pudica). تم تكرار هذه الحركات بتردد معين ، حتى لو تم وضع النباتات في الظلام ، حيث لم تكن هناك محفزات خارجية مثل الضوء. اقترح دي ميرين بشكل معقول أن هذه الإيقاعات ، التي حددها في 22-23 ساعة ، قد يكون لها شيء مشترك مع تناوب النوم واليقظة لدى البشر. وتحدث وجودهم في الظلام عن طبيعتهم (الداخلية) الذاتية.

في عام 1880 ، افترض تشارلز داروين وابنه فرانسيس الطبيعة الوراثية للإيقاعات اليومية. منذ ذلك الحين ، تم تأكيد فكرتهم - بالإضافة إلى الطبيعة الداخلية للإيقاعات اليومية. في عام 1984 ، أثناء التجارب على فطريات الأنواع العصبية الكثيفة (Neurospora crassa) التي أجريت في الفضاء ، أصبح من الواضح أن الإيقاعات اليومية مستقلة عن أي إشارات جيوفيزيائية مرتبطة بتدوير الأرض حول محورها.

منذ ذلك الحين ، كان العلماء يبحثون بالضبط عن مكان وجود هذا الكرونومتر ، والذي يسمح لك بقياس الـ 24 ساعة المعتادة. في عام 2007 ، تم نشر ورقة تظهر أنه يمكن إعادة إنشاء الساعة البيولوجية باستخدام بروتينات KaiA و KaiB و KaiC بالتزامن مع  أدينوزين ثلاثي الفوسفات(ATP). ATP هو مركب يلعب دورًا رئيسيًا في إمدادات الطاقة والتمثيل الغذائي في الكائنات الحية. في الواقع ، يُعرف هذا المركب كمصدر عالمي للطاقة لجميع العمليات البيوكيميائية التي تحدث في الأنظمة الحية. في نفس العمل ، أشير إلى أنه ، على ما يبدو ، كان KaiC مسؤولا عن عمل الإيقاعات اليومية. وجد

العلماء ، بعد أن درسوا KaiC بالتفصيل ، أن هذا الجزيء يتأرجح مع فترة مستقرة تبلغ 0.91 * 24 ساعة - أي أنها المسؤولة عن الإيقاع الذي يتزامن مع دوران الأرض. باستخدام علم البلورات عالي الدقة ، فحص العلماء بنية الجزيء على المستوى الذري. كما يتسبب هيكلها الخاص في مثل هذه التذبذبات طويلة المدى في وجود ATP.

Source: https://habr.com/ru/post/ar381165/