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Circadian Rhythms and Gene Regulation

The biological clock is involved in many aspects of regulating complex physiology in all animals. It was in 1935 when German zoologists, Hans Kalmus and Erwin Bünning, discovered the existence of circadian rhythm in Drosophila melanogaster. However, the internal molecular mechanisms behind the circadian clock remained a mystery until 1984, when Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash, and Michael W. Young discovered the expression of the Per gene oscillating over a 24-hour cycle. In subsequent years,...
Biological Clocks and Seasonal Responses02:45

Biological Clocks and Seasonal Responses

The circadian—or biological—clock is an intrinsic, timekeeping, molecular mechanism that allows plants to coordinate physiological activities over 24-hour cycles called circadian rhythms. Photoperiodism is a collective term for the biological responses of plants to variations in the relative lengths of dark and light periods. The period of light-exposure is called the photoperiod.
Meiosis II02:02

Meiosis II

Meiosis II entails cell division and segregation of the sister chromatids, resulting in the production of four unique haploid gametes. The steps for meiosis II are similar to mitosis, except that meiosis II occurs in haploid cells, whereas mitosis occurs in diploid cells.
The timing and cell division patterns of meiosis differ between males and females. In male meiosis, the centrosomes are part of the formation of the meiotic spindle. However, in oocytes, including that of humans, Drosophila,...

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昆虫における2セグメント周期を持つセグメンテーションクロック.

Andres F Sarrazin1, Andrew D Peel, Michalis Averof

  • 1Institute of Molecular Biology and Biotechnology, Foundation for Research and Technology Hellas, Nikolaou Plastira 100, GR-70013 Heraklio, Crete, Greece.

Science (New York, N.Y.)
|March 10, 2012
PubMed
まとめ
この要約は機械生成です。

セグメンテーション遺伝子の奇抜スキップ (Tc-odd) は,甲虫の発達中に周期的に振動する. この発見は,分子振動器が様々な動物集団のセグメンテーションの共通の特徴であることを示しています.

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科学分野:

  • 発達生物学 発達生物学とは
  • 進化生物学の進化生物学について
  • 遺伝学 遺伝学とは

背景:

  • 脊椎動物のセグメンテーションは,振動する遺伝子発現を伴う.
  • 節足類のセグメンテーションにおけるこのような振動の役割は,依然として議論されている.
  • 以前の研究では,節足類のセグメンテーションにおける周期性遺伝子発現の確固たる証拠が欠けていた.

研究 の 目的:

  • 節足類のセグメンテーション中の遺伝子振動の存在とダイナミクスを調査する.
  • モデル昆虫における周期性遺伝子発現の厳格な証拠を提供するため.
  • 節足類と脊椎動物のセグメンテーションメカニズムを比較する.

主な方法:

  • 虫トライボリウムカスタネウム (Tribolium castaneum) の奇抜スキップ型 (Tc-odd) のセグメンテーション遺伝子を研究した.
  • 遺伝子サイクリング期間を決定するために,胚バイセクションと微分培養間隔を利用した.
  • 細胞運動の人工物を排除するために,緑色光タンパク質発現胚のライブイメージングと細胞追跡を採用しました.

主要な成果:

  • Tc-oddが2セグメント周期で振動することを示した.
  • 振動期は30°Cで約95分と決定しました.
  • 細胞の動きが観測された動的Tc-odd発現パターンを説明しないことが確認されました.

結論:

  • 分子振動器は,異なる動物群のセグメンテーションにおける保存されたメカニズムである.
  • この発見は,昆虫と脊椎動物のセグメンテーションメカニズムに関する対照的な見解を調和させています.
  • セグメンテーションの進化の統一された見方を提供します.