Anzeige
Their work, reported June 29 in Science Express, the advance electronic publication of Science, implies a protective dimension for the biological clock in addition to its pacemaker functions that play such a sweeping role in the rhythms and activities of life.
"The notion that the clock regulates DNA-damage input and that mutation can affect the clock as well as the cell cycle is novel," says Jay Dunlap, professor and chair of genetics at DMS. "It suggests a fundamental connection among circadian timing, cell cycle progress, and potentially the origins of some cancers."
Dunlap is a co-author of the paper with DMS colleagues, Jennifer Loros, professor of biochemistry, graduate student Christopher L. Baker, and former students António M. Pregueiro and Qiuyun Liu.
The team of Loros and Dunlap were among to first to delineate the intricate web of clockwork genes, proteins and feedback loops that drive circadian rhythms, working chiefly in the classic genetic model organism Neurospora, the common bread mold.
One gene (period-4) was identified over 25 years ago by a mutation that affects two clock properties, shortening the circadian period and altering temperature compensation. For this study, the researchers cloned the gene based on its position in the genome, and found it was an important cell cycle regulator. When they eliminated the gene from the genome, the clock was normal, indicating that the mutation interfered in some way with the clock, rather than supplying something that the clock normally needs to run.
Biochemically, the mutation results in a premature modification of the well understood clock protein, frequency (FRQ). The investigators demonstrated that this was a direct result of action by an enzyme, called in mammals checkpoint kinase-2 (CHK2), whose normal role is exclusively in regulating the cell division cycle. CHK2 physically interacts with FRQ; the mutation makes this interaction much stronger. However, a mutant enzyme that has lost its activity has no effect on the clock.
Normally CHK2 is involved in the signal response pathway that begins when DNA is damaged and results in a temporary stoppage of cell division until the damage is fixed. The researchers found that the resetting effect of DNA damage requires the period-4 clock protein, and that period-4 is the homolog, the Neurospora version, of the mammalian checkpoint kinase.
Moreover, the clock regulates expression of the period-4 gene. This closes a loop connecting the clock to period-4 and period-4 to the clock and the cell cycle. The clock normally modulates expression of this gene that encodes an important cell cycle regulator, and that cell cycle regulator in turn affects not only the cell cycle but also the clock.
Recent evidence in mammalian cells shows that other cell cycle regulators physically interact with clock proteins. Loss of at least one clock protein (mammalian period-2) is known to increase cancer susceptibility. The coordination of the clock and cell division through cell cycle checkpoints, supports the clock's "integral role in basic cell biology," conclude the researchers." Their work can help advance understanding of cancer origins as well as the timing of anti-cancer treatment.
Dartmouth Public Affairs | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.dartmouth.edu/
Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert
08.02.2012 | Max-Planck-Institut für medizinische Forschung
Obstacles No Barrier to Higher Speeds for Worms
08.02.2012 | New York University
Wissenschaftler beobachten, wie Oxytocin zentrale Schaltstellen im Gehirn erreicht und das Verhalten beeinflusst
Kuschelhormon, Treuehormon, Angstlöser – häufig gebrauchte Schlagwörter für das Neuropeptid Oxytocin, das sich in den letzten Jahren als ein Stoff erwiesen hat, der unser Verhalten in zentralen Regionen des Gehirns positiv beeinflussen kann. Was jedoch bisher völlig unklar war: Wie gelangt dieser Botenstoff aus dem Hypothalamus in die Hirnbereiche, die ...
Ein neuartiger Biopolymer-Film aus Lachs-DNA mit Silber-Nanopartikeln speichert Informationen kostengünstig und umweltverträglich.
Entstanden ist das organische System in fächer- und länderübergreifender Zusammenarbeit von Wissenschaftlern des DFG-Centers for Functional Nanostructures (CFN) am KIT und des Institute of Photonics Technologies an der National Tsing Hua University in Taiwan. Der DNA-Datenspeicher eignet sich unter anderem für biotechnische Anwendungen, etwa als Bauteil in Biosensoren.
Das System ...
Bildveröffentlichung der Europäischen Südsternwarte (Garching) - Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben das bislang detailreichste Infrarotbild der Sternkinderstube des Carinanebels aufgenommen. Es zeigt vor dem spektakulären Hintergrund einer himmlischen Landschaft auf Gas, Staub und jungen Sterne zahlreiche nie gesehene Details und zählt zu den atemberaubendsten VLT-Bildern überhaupt.
Im Herzen der südlichen Milchstraße, im Sternbild Carina (Der Schiffskiel, [1]), befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren die Sternkinderstube des Carinanebels. Diese ausgedehnte Wolke aus leuchtendem Gas und Staub ist von der Erde aus gesehen eine der nächstgelegenen Geburtsstätten massereicher Sterne.
Der Nebel beinhaltet einige der hellsten und ...
Auf der embedded world identifizieren Wissenschaftler der Fraunhofer ESK Lücken im Funkspektrum, um diese für zusätzliche Übertragungen zu nutzen.
Der in Halle 5, Stand 5-228, vorgestellte Prototyp zeigt das Funkspektrum in einem 3D-Spektrogramm, markiert die prognostizierten Lücken und prüft deren Eintreffen. Diese Methode, Cognitive Radio, verbessert die Übertragungsqualität in einem bereits vollen Funkspektrum ohne aufwändiges, statisches Koexistenzmanagement. Ziel ist eine höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Funk für die Automatisierung.
...
Eine Puppe in der Puppe und noch eine drumherum – so erklärt Thomas Fässler seine Moleküle: Er packt ein Atom in einem Käfig in noch ein weiteres Atomgerüst.
Mit ihrer großen Oberfläche könnten solche Strukturen als hocheffiziente Katalysatoren dienen. Wie bei dem russischen Holzspielzeug sitzt ganz innen drin ein einzelnes kleines Zinnatom, eingepackt in eine Hülle aus zwölf Kupferatomen, und diese ist nochmals umgeben von weiteren 20 Zinnatomen.
In der Arbeitsgruppe von Professor Fässler am Institut für Anorganische ...
Anzeige
Anzeige

Zwerggalaxie hat großen Hunger
08.02.2012 | Physik Astronomie
Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert
08.02.2012 | Biowissenschaften Chemie
Obstacles No Barrier to Higher Speeds for Worms
08.02.2012 | Biowissenschaften Chemie
»Jede Sekunde zählt« Erster Internationaler Kongress zu Rettungsdienstsystemen in Neu Delhi
08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Bauwerke gebrauchstauglich halten
08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Wissenschaft im Dialog-Veranstaltungen im Wissenschaftsjahr 2012
08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten