Японські дослідники з’ясували, що у предків сучасних ціанобактерій вже мільярди років тому існував примітивний біологічний годинник, який згодом «налаштувався» на добовий ритм Землі. Робота опублікована в журналі Nature Communications (NatCom) .
Ціанобактерії – найдавніші фотосинтезуючі організми, які відіграли ключову роль у насиченні атмосфери киснем. Вчені з Префектурального університету Фукуї та Інституту молекулярної науки досліджували білки KaiA, KaiB та KaiC, які керують циркадними ритмами цих бактерій. Вони відтворили в пробірці «біологічний годинник» і порівняли роботу сучасних та давніх білків.
Виявилося, що у давніх ціанобактерій ритм становив 18-20 годин — саме таким, за оцінками дослідників, був день на Землі кілька мільярдів років тому. Це означає, що молекули білків зберегли пам’ять про швидкість обертання планети.
“Ми хотіли зрозуміти, коли і як стародавні бактерії навчилися “передбачати” зміну дня і ночі, щоб максимально ефективно проводити фотосинтез”, – розповів керівник проекту Ацуші Мукаїяма.
Вчені з’ясували, що найдавніші білки KaiC не мали ритмічної активності, але з часом — особливо під час кліматичних катастроф — вони еволюціонували і набули здатності до коливань, що самопідтримуються.
«Ціанобактерії довго налаштовували свій біогодинник на 24-годинний ритм, але ми сподіваємося, що в майбутньому зможемо прискорити цей процес — і створити організми з біологічним годинником, адаптованим до інших планет», — додав професор Сюдзі Акіяма.
