Identifizierung und funktionelle Analyse molekularer Komponenten des circadianen Systems von Drosophila melanogaster

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Nahezu alle Organismen besitzen sogenannte "innere Uhren" (zentraler Oszillator), die es ihnen erlauben Verhalten und Physiologie (Output) mit den natürlichen Rhythmen der Umwelt (z.B. Tag/Nacht-Wechsel) zu synchronisieren (Input). Unter Verwendung verschiedener genetischer und molekularer Methoden sollen Faktoren aller drei Ebenen des circadianen Systems (Input, zentraler Oszillator, Output) identifiziert werden. Insbesondere sollen dadurch die bisher wenig verstandenen Interaktionen zwischen den verschiedenen Ebenen untersucht werden. Nachdem diese Arbeiten bereits grundlegende neue Erkenntnisse über den Licht-Input in das circadiane System gebracht haben (cryb), ist es nun gelungen, eine Mutante mit spezifischen Defekten bei der Synchronisation durch Temperaturzyklen zu isolieren. Die Charakterisierung dieser Mutante sollte Einblicke in diese bisher wenig verstandene Form des Entrainments bringen. Eine weitere Mutante zeigt durch die genetische Interaktion mit cryb erstmals, dass cry neben Licht-Input auch eine lichtunabhängige Rolle in dem für die Verhaltensrhythmik relevanten zentralen Oszillator ausübt. Die Analyse dieser Mutante sollte sowohl die Oszillator-Funktion von cry als auch die Interaktion zwischen Input- und Clock-Faktoren klären. Durch Mutagenese bereits isolierter und neuer rhythmisch exprimierter Gene soll darüberhinaus die Verknüpfung von zentralem Oszillator mit diversen Clock-Outputs aufgeklärt werden. Insgesamt erwarte ich durch die Bearbeitung der vorgeschlagenen Projekte das Verständnis von der Organisation circadianer Systeme in höheren Eukyryonten entscheidend zu erweitern.