Kapitel 34: Neurogenetik

34.5.4.3 Es gibt unabhängige Oszillatoren unterschiedlicher Frequenz

Mit der genetischen Mosaikanalyse gelang es nachzuweisen, daß die circadiane Laufaktivität und der Liebesgesang nicht durch das gleiche Uhrwerk angetrieben werden. Fliegen mit wildtypischem Gehirn, aber mutantem Thoracalganglion zeigen in ihrer Laufaktivität eine normale Tagesperiodik, aber mutanten Gesang. Fliegenmosaike mit mutantem Gehirn und wildtypischem Thoracalganglion sind hingegen in der Tagesperiodik defekt, können aber richtig singen. Daraus folgt, daß die Uhrwerke für die Tagesperiodik und den Liebesgesang unabhängig voneinander laufen können. Wahrscheinlich sind sie getrennt im Gehirn und im Thoracalganglion lokalisiert. Ihre Anfälligkeit gegenüber den gleichen Mutationen läßt aber darauf schließen, daß sie wenigstens z.T. aus gleichen molekularen Bausteinen bestehen.

Analoge Befunde wurden auch in Wirbeltieren gemacht. Zahlreiche physiologische Versuche beweisen, daß der dem Hypothalamus der Säugetiere überlagerte suprachiasmatische Nucleus (SCN) der zentralnervöse Sitz des circadianen Schrittmachers ist. Es wurde aber auch gezeigt, daß isolierte Retinae von Goldhamstern in Gewebekultur in rhythmischen Schüben Melatonin abgeben, und zwar auch unter Dauer-Dunkel-Bedingungen und bei unterschiedlichen Temperaturen, was die unabhängige Existenz eines Zeitgebers unterstreicht. Gewebeexplantate von einer Hamster-Mutante mit verkürzter Periodenlänge, tau, zeigen eine entsprechend verkürzte Periodenlänge der Melatoninexpression. Auch die Hirnanhangsdrüse von Vögeln enthält einen circadianen Oszillator, dessen Aktivität sich in vitro zeigen läßt.

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