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    Lehrstuhl für Neurobiologie und Genetik

    Projektleitung Pamela Menegazzi

    ME 4866/1-1 Die Bedeutung der Tageslänge für die jahresezeitlichen Anpassungsmechanismen von Drosophila melanogaster

    Tiere, die in nördlichen Breitengraden leben, sind ausgeprägten jahreszeitlichen Änderungen ihrer Umwelt ausgesetzt. Im Sommer erfahren sie lange Tage und kurze Nächte mit moderaten Temperaturen, die die Fortpflanzung erlauben, während die kurzen Tage und niedrigen Temperaturen des Winters spezielle Anpassungen zum Überleben erfordern wie zum Beispiel Frostresistenz und eine Unterbrechung der Fortpflanzung.

    Im Gegensatz dazu erfahren Tiere, die nahe am Äquator leben, kaum jahreszeitliche Änderungen und Einschränkungen in der Fortpflanzung.

    Die circadiane Uhr im Gehirn ist dafür bekannt, Tag-Nacht Rhythmen in der Aktivität zu kontrollieren und zusätzlich eine interne Zeitreferenz für die Tageslängenmessung zu liefern. Letztere ist wichtig für die rechtzeitige Vorbereitung auf den Winter.

    Wir haben herausgefunden, dass sich die molekularen Oszillationen der Uhrproteine Period (PER) und Timeless (TIM)  signifikant an kurzen Winter- und langen Sommertagen.

    Interessanterweise reagieren diese Fliegen auf Kurztage mit einer Änderung der Zusammensetzung des kutikularen Kohlenwasserstoffprofils. Um die Evolution circadianer Uhren zu verstehen, planen wir das Uhrnetzwerk im Gehirn, das tägliche Aktivitätsmuster und das kutikulare Kohlenwasserstoffprofil von weiteren Drosophila Arten zu untersuchen.

    Um die Rolle der circadianen Uhr bei der Tageslängenmessung zu verstehen, werden wir D. melanogaster Fliegen untersuchen. Insbesondere werden wir testen, ob es einen kausalen Zusammenhang zwischen Tageslänge, PER/TIM Oszillationen und  der Zusammensetzung des kutikularen Kohlenwasserstoffprofils gibt, indem wir Uhrmutanten untersuchen, deren circadiane Uhr sich nicht mehr an die jahreszeitlichen Änderungen anpassen kann und die sich deswegen in einem permanenten Sommer- oder Winterzustand befinden. Wir versprechen uns von den Untersuchungen am gut charakterisierten Modellsystem Drosophila ein besseres generelles Verständnis der Rolle der circadianen Uhr in der jahreszeitlichen Anpassung von Tieren. 

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