Netzwerkanalyse circadianer Oszillatoren in der Schabe Leucophaea maderae: Charakterisierung PDF-abhängiger Schaltkreise in der circadianen Uhr der Madeira Schabe

• Antragstellerin: Professorin Dr. Monika Stengl
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 36209371

Das Insekten-Neuropeptid pigment-dispersing factor (PDF) und das Säuger-Peptid vasoactive intestinal polypeptide (VIP) sind die wichtigsten circadianen Kopplungsfaktoren, die im Körper der Tiere verteilte circadiane Uhren Licht-abhängig synchronisieren. PDF und VIP aktivieren Adenylylcyklasen tageszeitabhängig und sind essentiell für circadiane Rhythmen in Physiologie und Verhalten. Es ist noch wenig bekannt wie Licht diese peptidergen circadianen Schaltkreise tageszeitabhängig steuert. Hier untersuchen wir den funktionellen Aufbau PDF-abhängiger Schaltkreise im circadianen Schrittmacher der nachtaktiven, langlebigen Madeira Schabe, einem etablierten Modellsystem der circadianen Rhythmik. Mit intrazellulären Ableitungen und Patch Clamp-Analysen, kombiniert mit in vivo Ca2+ imaging, Einzelzell-MALDI-TOF und Immuncytochemie wollen wir PDF-abhängige Netzwerke und ihre respektiven Tageszeit-abhängigen Licht-Synchronisationswege identifizieren. Im circadianen Schrittmacher der Madeira Schabe detektierten wie mit ELISAs maximale cAMP-Spiegel am Morgen und am Abend, zu der Zeit wo Licht, PDF, oder cAMP Lokomotionsrhythmen entweder beschleunigen oder verzögern. Deshalb überprüfen wir die Hypothese, dass es in der Schaben-Uhr zwei PDF-abhängige neuropeptiderge Oszillator-Schaltkreise gibt, gekoppelt an Morgen oder Abend, welche Lokomotionsrhythmen beschleunigen oder verzögern. Beide gekoppelte Oszillatoren können so bei länger werdenden Photoperioden im Jahres-Verlauf die circadianen Aktivitätsrhythmen der Madeira Schabe auf die Nacht beschränken.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen