时钟在鸟类中进化为同步内部节奏与日常环境线索

科学领域:

• * 进化生物学 进化生物学
• * * 时间生物学
• * 分子遗传学 分子遗传学

背景情况:

• *对于预测每日周期至关重要的循环节律在动物中保持不变.
• *涉及CLOCK的转录-翻译反循环 (TTFL) 是一个关键的起器机制.
• * 基底动物中的时钟的进化起源和功能仍然不清楚.

研究的目的:

• * 为了研究Cnidarian中的CLOCK基因的进化起源和功能,Nematostella vectensis*.
• * 了解NvClk在产生昼夜节律中的作用及其与光线线索的相互作用.

主要方法:

• *使用CRISPR/Cas9基因编辑生成NvClk*突变体.
• *在恒定的黑暗 (DD),恒定的光 (LL) 和明暗 (LD) 条件下进行行为分析.
• *转录组分析以评估节奏性基因表达模式.

主要成果:

• * *NvClk* 突变的息肉在DD和LL中失去了昼夜行为,但在LD中保持了24小时的节律.
• * 转录组分析显示突变物体的节律基因表达发生改变,特别是在DD下.
• * 一个对光敏感的途径部分补偿了突变者对昼夜节律的损失.

结论:

• * * 钟*基因在类动物中进化,使生理和行为节奏与迪尔周期同步.
• *依赖光线的路径可以部分挽救昼夜时钟的干扰,表明功能冗余.
• 尼马托斯泰拉 (Nematostella vectensis) 为研究早期动物血统中昼夜钟的演化提供了一个模型.