Identifizierung und Charakterisierung von Mechanismen der Synchronisation circadianer Rhythmen im Nucleus suprachiasmaticus und der Pars tuberalis

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Im Nucleus suprachiasmaticus (SCN) ist die biologische Uhr der Säugetiere lokalisiert, die durch neuronale und humorale Botenstoffe circadiane Rhythmen in peripheren Geweben, wie der hypophysären Pars tuberalis (PT) steuert. Die PT besitzt eine hohe Dichte an Melatoninrezeptoren, steuert vermutlich über parakrine Mechanismen die Freisetzung hypophysärer Hormone und kann daher als eine wichtige Schaltstelle zwischen der zentralen Uhr und dem endokrinen System angesehen werden. Circadiane Oszillationen werden auf der molekularen Ebene durch Rückkopplungsschleifen in der rhythmische Transkription und Translation sogenannter Uhrengene erzeugt. Das übergeordnete Thema des geplanten Forschungsvorhabens ist es, die Genese circadianer Rhythmen und ihre Steuerung durch neuronale und humorale Botenstoffe in der PT und im SCN in einem multimethodischen Ansatz unter Einbeziehung verschiedener knockout-Mäuse vergleichend zu untersuchen. Dabei soll schwerpunktmäßig die Rolle von Melatonin, dem neuroendokrinen Signal für Dunkelheit bei der Phasenjustierung circadianer Rhythmen in peripheren Oszillatoren erforscht werden. Die Untersuchungen an verschiedenen knockoutMäusen, die im für meinen Auslandsaufenthalt gewählten Forschungslabor in Worcester gezüchtet werden erlauben es, die Bedeutung verschiedener Uhrengene bei der Regulation des efferenten Signalschenkels in der PT zu untersuchen. Mittelfristig ist geplant, die Interaktionen der Uhrengen-Produkte mit potentiellen Zielgenen in PT Zellen zu untersuchen.