Die Anpassung von Drosophila melanogaster an lange Photoperioden wird durch das ls-timeless Allel erleichtert
21.03.2022Licht-Dunkel-Zyklen sind die wichtigsten Zeitgeber für zirkadiane Uhren in Tieren. Je höher nach Norden man sich bewegt, desto umfassender werden diese Uhren mit sehr langen Photoperioden, sprich lange tägliche Lichtphasen, konfrontiert. Das kann um die Zeit der Sommersonnenwende in sehr hohen arktischen Breiten auch in Dauerlichtphasen übergehen.
In der Taufliege Drosophila melanogaster bewirkt ein natürlich vorkommender Polymorphismus im timeless-Gen, s-tim und ls-tim genannt, die Expression zweier Proteine mit unterschiedlicher Affinität zum zirkadianen Photorezeptor CRYPTOCHROM. In unserer Studie haben wir getestet, ob Fliegen mit dem neuartigen ls-tim Allel in konstanten Lichtbedingungen (LL) ihre Rhythmik besser bewahren, bzw. ob sie ihre Abendaktivität in langen Photoperioden auch besser an den tatsächlichen Abend anpassen können als s-tim Fliegen. Dazu wurden verschiedene Wildtyp-Linien aus Afrika und Europa gesammelt, hinsichtlich des timeless-Polymorphismus sequenziert und dann ihre Durchschnittsaktiviät in Photoperioden von 16 bzw. 20 Stunden ermittelt, sowie das Verhalten in konstanten Lichtbedingungen aufgezeichnet.
Tatsächlich war es so, dass ls-tim Stämme ihre Aktivität besser in den Abend verschieben konnten, als s-tim Stämme. Damit zusammenhängend war auch die Phasendifferenz Ψ zwischen Morgen- und Abendaktivität bei ls-tim-Linien signifikant größer. Diese Fliegen zeigten zusätzlich auch höhere Rhythmizitäten im LL, als dass in s-tim-Stämmen der Fall war. Zusammenfassend kann man daraus schlussfolgern, dass das ls-tim Allel, die Anpassung von Drosophila melanogaster an hohe Breitengrade begünstigt.
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Journal: Journal of Biological Rhythms
Autoren: Peter Deppisch, Johanna M. Prutscher, Mirko Pegoraro, Eran Tauber, Christian Wegener, Charlotte Helfrich-Förster
doi.org/10.1177/07487304221082448
