MENY

Peter Ruoff med artikkel i Public Library of Science

Professor Peter Ruoff, Institutt for matematikk og naturvitenskap, UiS, har nylig publisert en artikkel i Plos (Public Libarary of Science) Computational Biology om den biologiske klokken sammen med tre andre internasjonale forskere.

- Vi og mange organismer rundt oss er styrt av den biologiske klokken, sier Peter Ruoff. Den har innflytelse på daglige hendelser som f. eks. søvn, men innvirker også på årlige aktiviteter slik som blomsterdannelse eller trekkegenskaper hos fugler. Genetiske studier av modellorganismer som Neurospora (sopp), Drosophila (bananflue) eller mus viser til en dynamisk mekanisme som synes å være bevart i de fleste eukaryoter (celler med cellekjerne) og hvor den biologiske klokken fremkommer som en interaksjon mellom kopiering av bestemte gener (klokkegener) og oversettelse av disse genene til proteiner.

- I cyanobakterier (blågrønnalger som ikke har en cellekjerne) kan klokken imidlertid bestå av kun tre proteiner: KaiA, KaiB og KaiC. Ved å blande de tre Kai-proteinene med ATP (et energirikt stoff) klarte i fjor en japansk forskergruppe ledet av T. Kondo å rekonstruere klokken in vitro, men mekanismen for disse oscillasjonene var ikke kjent.

I artikkelen i Plos foreslår professor Peter Ruoff sammen med et team rundt J. Dunlap og J. Loros (Dartmouth Medical School) en modell for oscillasjonene. Modellen er basert på eksisterende biologiske og biokjemiske observasjoner. Oscillasjonene fremkommer pga. egenskapen til KaiC proteinet som kalles ”autofosforylering”, dvs. at KaiC proteinet katalyserer overføring av fosfatgrupper til seg selv.

- I motsetning til de genetiske modellene fra Neurospora eller Drosophila har denne mekanismen mange fellestrekk med kjemiske oscillatorer som vanligvis blir konstruert i laboratoriet men som også baseres stort sett utelukket på autokatalyse, sier Ruoff. Dette er en helt ny mekanisme for circadiane rytmer som viser at fagfelt som kjemisk kinetikk og cellebiologi/molekylærbiologi har kommet meget tett inn på hverandre. Det er gøy å være med på en slik utvikling, legger han til.