Funktionierende Augen sind für eine funktionierende zirkadiane Uhr im Zebrafisch nicht erforderlich, wie ein Forscherteam unter Beteiligung von CNRS-Wissenschaftlern nun gezeigt hat. Die Arbeit ist veröffentlicht im Tagebuch PLOS-Genetik.
Obwohl bekannt ist, dass das Auge eine Schlüsselrolle bei der Anpassung von Säugetieren an den Tag-Nacht-Zyklus spielt, wird die zirkadiane Uhr am häufigsten bei nachtaktiven Wirbeltieren wie Mäusen untersucht.
Der Zebrafisch hingegen ist ein tagaktives Wirbeltier. Larven mit mutierten Lak-Genen verfügen nicht über funktionsfähige Ganglienzellen der Netzhaut, die das, was das Auge wahrnimmt, an das Gehirn weiterleiten: Daher können die Larven nicht sehen.
Durch die Beobachtung verschiedener Zebrafischlarven ohne funktionsfähige Augen hat das Wissenschaftlerteam gezeigt, dass diese nicht erforderlich sind, um im Labor zirkadiane Rhythmen zu etablieren, die mit den Hell-Dunkel-Zyklen synchronisiert bleiben. Dies deutet darauf hin, dass bei einigen Tierarten andere neuronale Schaltkreise die zirkadiane Uhr steuern.
Zusätzlich zu molekularen Analysen stützten sich die Forscher auf die Videoverfolgung der Larvenbewegung, den zuverlässigsten Indikator bei der Untersuchung der zirkadianen Uhr. Diese Ergebnisse zeigen große Unterschiede zwischen Organismen bei der Regulierung des zirkadianen Rhythmus.
Zu den an der Studie beteiligten Laboren gehören die Forschungseinheit Molekular-, Zell- und Entwicklungsbiologie (CNRS / Université Toulouse III–Paul Sabatier) und das Zentrum für Integrative Biologie (CNRS / Université Toulouse Paul Sabatier).
Mehr Informationen:
Clair Chaigne et al., Beitrag des Auges und der opn4xa-Funktion zur zirkadianen Photoentrainment im tagaktiven Zebrafisch, PLOS-Genetik (2024). DOI: 10.1371/journal.pgen.1011172