Der Einfluss des Lichtes auf die circadiane Uhr von Drosophila, mit besonderem Augenmerk auf den lichtinduzierten Abbau von Cryptochrom, Timeless und dem Einfluss von GSK3-beta

• Applicant: Dr. Nicolai Peschel
• Subject Area: Cognitive, Systems and Behavioural Neurobiology
• Term: from 2011 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 197499665

Die Rotation der Erde um ihre eigene Achse und der damit einhergehende Wechsel von Licht und Dunkel haben bei fast allen Bewohnern dieses Planeten circadiane Uhren entstehen lassen. Daher ist Einfluss des Lichts auf die innere Uhr von Drosophila die innere Uhr der meisten Lebewesen stark konserviert – man findet die gleichen Proteine und Mechanismen bei Invertebraten wie den Insekten genauso wie bei den Vertebraten wie uns Menschen. Eine wichtige Fähigkeit einer inneren Uhr ist die Anpassung an veränderte Umweltbedingungen. Da z.B. die Sonne jeden Tag zu unterschiedlichen Zeiten auf, bzw. untergeht muss die innere Uhr sich an diese Veränderung anpassen können. Die Anpassung der inneren Uhr spielt auch bei uns Menschen eine wichtige Rolle. So sind Probleme der Adaptation der Uhr in Folge von Jetlag oder Schichtarbeit in der heutigen Gesellschaft omnipräsent. In diesem Antrag soll die lichtinduzierte Anpassung der inneren Uhr untersucht werden. Auf Grund der Konservierung der inneren Uhr und der vielen genetischen und molekularen Möglichkeiten des Modell-Organismus Drosophila melanogaster soll dies in der Fruchtfliege durchgeführt werden. Drosophila besitzt neben den lichtsensitiven Organen, wie den Komplexaugen und den Ozellen, auch einen circadianen Photorezeptor namens Cryptochrom (CRY). Cryptochrom wird im Licht aktiviert und bewirkt den Abbau des Uhrenproteins Timeless (TIM) und damit eine Anpassung der Uhr an den Tag-Nacht Rhythmus. In diesem Antrag soll auf molekularer Ebene untersucht werden, wie Cryptochrom TIM Degradierung induziert, welche Rolle Shaggy (ein Ortholog der Glykogen Synthase Kinase 3ß) dabei spielt und welchen Einfluss Lichtintensitätswechsel (z.B. 500 Lux/ 50 Lux) auf den Abbau haben.

• DFG Programme: Research Grants