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L'étude montre comment les centrales combinent leurs horloges circadiennes internes

Du cyanobacteria aux êtres humains, presque toutes les choses vivantes sur terre ont une horloge circadienne interne qui réglemente leurs activités sur un cycle de 24 heures. Pour des mammifères, il y a une horloge principale situé dans le cerveau ce les horloges périphériques de contrôles ailleurs dans le fuselage ; les centrales ont également les horloges multiples, mais il a été peu clair si elles aient un maître comme un cerveau qui les combine.

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Les centrales contenant un gène de journaliste pour l'horloge circadienne (gauche) indiquent que des horloges de centrale sont réglées à différentes périodes en travers de la centrale, mais combinent leur calage par la signalisation de cellule-cellule (droite). Crédit : James Locke

La recherche neuve le 15 août publiant dans la biologie du tourillon PLOS d'ouvert-accès, aboutie par l'équipe de James Locke dans le laboratoire de Sainsbury à l'université de Cambridge en collaboration avec l'université de Liverpool et de l'institut d'Earlham, prouve que les horloges dans des jeunes plantes de centrale peuvent auto-dispenser sans maître, rassemblant les signes externes tels que la lumière et la température, et alors communiquant cette information avec leurs voisins.

En analysant tous les organes principaux ensemble, nous pouvons voir comment leurs différentes horloges agissent l'un sur l'autre, nous aidant à comprendre comment les centrales combinent leur calage. Nous avons constaté que dans des jeunes plantes de cresson de thale (thaliana d'Arabidopsis), l'horloge fonctionne à différentes vitesses dans chaque organe avec pas moins de quatre heures' de différence dans la période entre les horloges les plus rapides et les plus lentes. »

Marquez Greenwood, auteur important

Tandis que les différentes horloges dans les organes ont différentes vitesses (périodes), l'équipe de recherche a découvert que ceci n'a pas eu comme conséquence le chaos. « Bien que la fréquence des horloges est réglée localement par leurs entrées d'organe-détail telles que la lumière, ils parlent également à leurs voisins pour se combiner localement. Cette combinaison des différences de période entre les organes et les signes locaux de cellule-à-cellule produit les ondes spatiales de l'activité de gène d'horloge. Ceci signifie que des horloges de centrale sont réglées localement, mais coordonné mondial par l'intermédiaire des ondes spatiales, » Greenwood indique.

Le chef d'organisme de recherche, M. Locke dit comprendre comment le travail circadien d'horloges de centrale peut aider à améliorer la productivité de collecte.

Les horloges circadiennes de centrale aident à caler beaucoup de procédés qui sont importants pour l'agriculture, y compris l'accroissement, fleurissant, et résistance à la maladie. La compréhension comment l'horloge est coordonnée devrait à l'avenir nous permettre de manipuler comment les centrales anticipent des événements quotidiens afin d'amplifier le rendement agricole. »

Source:
Journal reference:

Greenwood, M. et al. (2019) ) Coordinated circadian timing through the integration of local inputs in Arabidopsis thaliana. PLOS Biology. doi.org/10.1371/journal.pbio.3000407.

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