Merrow Arbeitsgruppe

Die zirkadiane Uhr ist ein grundlegender Aspekt der Biologie, der möglicherweise allen Zellen gemeinsam ist. Sie strukturiert Prozesse – von der Genexpression bis hin zum Verhalten – eine zeitliche Struktur. Im Labor zeigt sich die innere Uhr durch eine selbsterhaltende, etwa 24-stündige Oszillation unter konstanten Bedingungen. In der Natur befinden sie sich jedoch fast immer im synchronisierten Zustand. Synchronisation (Entrainment) ist der Prozess, bei dem die innere Uhr stabil mit dem 24-stündigen Umweltzyklus angepasst wird. Zeitgeber – Reize, die sich verlässlich alle 24 Stunden wiederholen – umfassen Licht sowie zahlreiche weitere vorhersehbare Umweltfaktoren, die aus dem Hell-Dunkel-Zyklus resultieren (z. B. Temperatur, Nahrungsangebot usw.).

Aufgrund biologischer, genetischer und umweltbedingter Variabilität (z. B. Jahreszeit) zeigt sich innerhalb einer Population eine Verteilung synchronisierter Phasen bzw. Chronotypen. Entrainment/Synchronisation ist somit kein statischer Zustand, sondern ein dynamischer Prozess. Obwohl es der Schlüssel zu allen biomedizinischen Anwendungen im Zusammenhang mit der zirkadianen Uhr ist, gibt es auf diesem Gebiet noch viel zu entdecken. Entrainment ist ein zentraler Aspekt unseres experimentellen Ansatzes.

Unser derzeitiges Hauptprojekt befasst sich mit zirkadianen Uhren in nicht-photosynthetischen Bakterien.