Ilmuwan Jepang menemukan di mana makhluk biologis disembunyikan dari makhluk hidup

Sebuah tim besar ilmuwan Jepang dari beberapa universitas dalam studi cyanobacteria menemukan bahwa keberadaan ritme sirkadian internal (sirkadian) di dalamnya bertanggung jawab atas protein KaiC, sebuah biomolekul kecil dengan diameter 10 nm. Dialah yang bertanggung jawab atas kehadiran jam biologis dalam semua makhluk hidup .

Banyak mikroorganisme, jamur, tanaman, dan sebagian besar hewan menunjukkan penyesuaian dengan periode diurnal 24 jam dari rotasi bumi di sekitar porosnya. Sebagian, tumbuhan dan hewan beradaptasi pada periode ini, berdasarkan perubahan lingkungan - suhu, paparan cahaya. Tetapi sudah lama diketahui bahwa makhluk hidup memiliki sistem ritme sirkadian bawaan yang tidak tergantung pada lingkungan.

Sejauh abad ke-18, astronom Perancis de Meiren melaporkan pergerakan daun harian dari mimosa malu-malu (Mimosa pudica). Gerakan-gerakan ini diulangi dengan periodisitas tertentu, bahkan jika tanaman ditempatkan dalam kegelapan, di mana tidak ada rangsangan eksternal seperti cahaya. De Meiren secara wajar menyarankan bahwa ritme-ritme ini, durasi yang ditentukannya pada 22-23 jam, mungkin memiliki kesamaan dengan pergantian tidur dan bangun pada manusia. Dan kehadiran mereka dalam kegelapan berbicara tentang sifat (internal) endogen mereka.

Pada tahun 1880, Charles Darwin dan putranya Francis berhipotesis tentang sifat turun temurun dari ritme sirkadian. Sejak itu, ide mereka telah dikonfirmasi - serta sifat endogen ritme sirkadian. Pada tahun 1984, selama percobaan dengan jamur spesies Neurospora (Neurospora crassa) yang dilakukan di ruang angkasa, menjadi jelas bahwa ritme sirkadian tidak tergantung pada sinyal geofisika yang terkait dengan rotasi Bumi di sekitar porosnya.

Sejak itu, para ilmuwan telah mencari di mana tepatnya kronometer ini berada, yang memungkinkan Anda untuk mengukur 24 jam seperti biasa. Pada tahun 2007, sebuah makalah yang diterbitkan menunjukkan bahwa jam biologis dapat diciptakan kembali menggunakan protein KaiA, KaiB dan KaiC bersamaan dengan  adenosin trifosfat.(ATP). ATP adalah senyawa yang memainkan peran penting dalam penyediaan energi dan metabolisme pada organisme. Faktanya, senyawa ini dikenal sebagai sumber energi universal untuk semua proses biokimia yang terjadi dalam sistem kehidupan. Dalam karya yang sama, ditunjukkan bahwa, tampaknya, itu adalah KaiC yang bertanggung jawab atas pekerjaan ritme sirkadian.

Para ilmuwan, setelah mempelajari KaiC secara mendetail , menemukan bahwa molekul ini berosilasi dengan periode stabil 0,91 * 24 jam - yaitu, yang bertanggung jawab atas ritme yang bertepatan dengan rotasi Bumi. Menggunakan kristalografi resolusi tinggi, para ilmuwan memeriksa struktur molekul pada tingkat atom. Struktur khusus ini juga menyebabkan osilasi jangka panjang di hadapan ATP.

Source: https://habr.com/ru/post/id381165/