Clocks and Non-Visual Light Detection In Extreme Environments

极端环境中的时钟和非可见光检测

基本信息

  • 批准号:
    1768705
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2016 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project comes under the research theme: Fundamental mechanisms of diseaseAs a result of developing under a 24-hour day, all animals, with the possible exception of animals that have developed in the dark, possess a cell autonomous, circadian clock and show rhythmic, daily behaviour. The circadian clock is set by sunlight at dawn and dusk, and regulates a plethora of cellular, physiological and behavioural processes. Disrupting the clock is strongly associated with many common pathologies, such as diabetes and increased cancer risk, especially in those that perform long periods of shift work. Zebrafish is a well-established model organism in chronobiology, and is widely used to study developmental and cell biology. It has already been developed as an excellent model to study circadian control of the cell cycle, light dependent biology and light induced DNA repair mechanisms. In my PhD, I would like to continue to explore light input pathways and subsequent circadian and non-circadian cellular processes using CRISPR/Cas9 to knock out several photo pigment (opsin) genes in zebrafish. I wish to determine the impact of non-visual light detection on fundamental aspects of cell biology. I will also use other fish species, such as Mexican blind cavefish (Astyanax mexicanus) and deep-sea fish of the Sternoptychinae family that have adapted to a dark environment. If light and circadian regulation is essential to maintain normal cellular regulation and tissue function in most life on earth, how can certain animals like the Mexican blind cavefish survive and thrive without a functional clock? By studying these unusual animals, which have evolved and developed in the dark, I aim to 'shed light' on how cells and tissues have adapted to a non-rhythmic environment. The results from these studies will help to understand how our own clocks and light responses are disrupted in humans, as people begin to live in an ever less rhythmic, modern world.
该项目的研究主题是:疾病的基本机制。由于在24小时内发育,除了在黑暗中发育的动物外,所有动物都拥有一个细胞自主的昼夜节律钟,并表现出有节奏的日常行为。生物钟是由黎明和黄昏的阳光设定的,并调节着大量的细胞、生理和行为过程。打乱生物钟与许多常见疾病密切相关,比如糖尿病和癌症风险增加,尤其是那些长时间轮班工作的人。斑马鱼是时间生物学中公认的模式生物,被广泛应用于发育生物学和细胞生物学的研究。它已成为研究细胞周期昼夜节律控制、光依赖生物学和光诱导DNA修复机制的良好模型。在我的博士学位中,我想继续探索光输入途径以及随后的昼夜节律和非昼夜节律细胞过程,使用CRISPR/Cas9敲除斑马鱼的几种光色素(视蛋白)基因。我希望确定非视觉光检测对细胞生物学基本方面的影响。我还将使用其他鱼类,如墨西哥盲洞鱼(Astyanax mexicanus)和适应黑暗环境的胸骨鱼科深海鱼类。如果光和昼夜节律调节对于维持地球上大多数生命的正常细胞调节和组织功能至关重要,那么像墨西哥盲洞鱼这样的动物如何在没有功能时钟的情况下生存和繁衍呢?通过研究这些在黑暗中进化和发展的不寻常的动物,我的目标是“阐明”细胞和组织如何适应无节奏的环境。这些研究的结果将有助于理解人类的生物钟和光反应是如何被打乱的,因为人们开始生活在一个越来越没有节奏的现代世界。

项目成果

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知道了