Люди изобрели несметное число часов от маятников до колеблющихся атомов. Мать природа, но, думается, сперва совершила нападки на одном прекрасном дизайне для молекулярных часов, управляющих циркадными ритмами и неоднократно использовавших его. Исследователи информируют в текущей Науке что использование цианобактерий часы, подобные в форме к найденному в других организмах.
Протеины, используемые для хранения времени, отличаются, но, предполагая, что сегодняшние часы, возможно, были следствием по крайней мере двух различных биологических предков.В ядре всех известных молекулярных часов генетический генератор, в котором ген создаёт протеин, накапливающийся некое время и позже возвращающийся и выключающий ген, заставляя концентрацию протеина колебаться по примерно 24-часовому циклу. Исследователи знали, что цианобактериям или цианобактериям, нужен некоторый механизм для измерения шагами по 24-часовым фиксации поглощения азота и циклам аминокислоты, крайне важного для жизни.
Для идентификации cyanobacterial протеинов часов Masahiro Ishiura и Takao Kondo в Нагойском университете в их японии и коллегах изолировали больше чем 100 напряжений с мутациями что или отмененный или поменянный ежедневные циклы деятельности организма. Исследователи идентифицировали видоизмененные гены, нарубив cyanobacterial геном и ища части, которые вернут простые ритмы, когда введено в бактерии мутанта. Они нашли один сегмент ДНК, содержа три гена бригада, названная kaiA,-B, и-C – «kai» имеется японским для «цикла» – что имел возможность вернуть всех проверенных мутантов.Тогда как бригада кинула более внимательный взгляд на образцы активности гена часов, они видели привычную картину.
Протеин KaiA поднимает kaiB и-C гены, в то время как протеин KaiC выключает их. Это предложило сценарий, в котором, в начале дня, kai гены начинают создавать РНК, переведенную на протеин.
По причине того, что протеин KaiA накапливается, он поднимает деятельность kaiB и-C генов. Тогда после задержки, KaiC начинает проявлять противоположный эффект, выключая kaiB и-C гены. В то время как это происходит, KaiB и-C падение уровней протеина, KaiC прекращает подавлять гены, и они продвигаются снова. Если модель имеется верной, «регулирование генов часов подобно» трем вторым известным совокупностям часов – у дрозофил, млекопитающих и хлебной плесени Neurospora – Ишиура говорит, но используемые протеины вполне отличаются.
Открытие цианобактериев имеется «лучшими доказательствами все же свободного развития [часов]», говорит исследователь часов Северо-Западного университета Джо Тэкэхэши. Имело возможность случиться так, что тот же дизайн показался многократно, потому, что механизмы обратной связи уже на месте для регулирования протеина снабжают эргономичные стандартные блоки часов.
Или, думает исследователь часов Майкл Янг из Рокфеллеровского университета, «возможно, это – единственный способ, которым Вы можете сделать часы».