Красный и фиолетовый свет сбрасывают циркадные ритмы водорослей через новый путь

Циркадные ритмы — внутренние 24-часовые часы — есть у многих организмов, включая зеленую водоросль Chlamydomonas reinhardtii. Для фотосинтезирующих организмов синхронизация со светлым и темным временем суток особенно важна.

Исследователи из Университета Нагои изучили, как C. reinhardtii сбрасывает свои циркадные часы под воздействием света. Они использовали генетически модифицированные водоросли с люминесцентной меткой на белке ROC15, который участвует в отсчете времени. Уровень ROC15 обычно высок ночью и резко падает на рассвете.

Ученые провели скрининг более 10 000 генетических мутантов C. reinhardtii, чтобы найти мутации, нарушающие суточный ритм ROC15.

Результаты:

• Обнаружены мутанты с нарушенной реакцией ROC15 на свет независимо от его цвета.
• Ключевое открытие: Один мутант нормально реагировал на синий свет, но его реакция на красный или фиолетовый свет была нарушена. Не происходило ожидаемого падения уровня ROC15 и сброса циркадных часов.
• Это указывает на существование как минимум двух разных путей в C. reinhardtii для восприятия и реакции на свет разного цвета.

Дальнейшее изучение выявило ген, чья мутация вызвала дефект. Его назвали CSL. Восстановление нормального гена CSL у мутантных водорослей исправило нарушенную реакцию часов на красный и фиолетовый свет.

Белок, производимый геном CSL, похож на белок, участвующий в важном клеточном сигнальном пути у других организмов, включая растения и животных. Однако точный механизм его работы в сбросе циркадных ритмов водорослей под действием красного и фиолетового света еще предстоит выяснить.