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Konservierter Takt der Gene

Bei Grünalgen und Landpflanzen zeigt die Tag-Nacht-Abhängigkeit der Genaktivität eine hohe Übereinstimmung. (Bildquelle: © Pixabay/CC0)

Photosynthese-betreibende Organismen haben früh gelernt, ihre Stoffwechselprozesse und Genaktivitäten an den Tagesrhythmus anzupassen. Dieser Rhythmus ist in den letzten 1,5 Milliarden Jahren erstaunlich konstant geblieben.

Alle Archaeplastida (z. B. Rotalgen, Grünalgen, Pflanzen) besitzen photosynthetisch aktive Plastiden mit Chlorophyll a als Hauptfarbstoff. Am Anfang des Stammbaums der Archaeplastida steht ein einzelnes Ereignis: die Endosymbiose zwischen einem Vorläufer der Eukaryoten und einem Cyanobakterium. Seitdem besitzen die Nachkommen dieser fusionierten Zelle Protoplasten, mit denen sie Photosynthese betreiben. Ihr Energiehaushalt fluktuiert im Hell-Dunkel-Rhythmus des Tagesverlaufs. Dementsprechend haben die Organismen gelernt, hell und dunkel zu erkennen und eine circadiane Rhythmik entwickelt.

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Originalartikel:

Ferrari, C. et al. (2019): Kingdom-wide comparison reveals the evolution of diurnal gene expression in Archaeplastida. In: Nature Communications (2019) 10:737, doi: 10.1038/s41467-019-08703-2.