Zentrale und periphere circadiane (tagesperiodische) "Uhren"

Das circadiane System der vielzelligen Eukaryonten ist hierarchisch strukturiert. Übergeordnete, im Zentralnervensystem lokalisierte circadiane Schrittmacher-"Uhren" steuern Frequenz und Phase peripherer "Uhren". Grundlage der Synchronisation mit der Umwelt ist das phasenspezifische Reagieren der Schrittmacher auf Umweltreize. Am Beispiel der Lokomotionsperiodik von Schaben wird die phasenspezifische Sensitivität auf Licht untersucht. Auf der Grundlage sogenannter Phasen-Response-Kurven und eines neuentdeckten Synchronisationszustandes in Licht/Dunkel-Wechseln mit kurzer Lichtphase ("oszillierende Mittellage") wurde ein Modell der Synchronisation entwickelt. - Als Beispiel eines peripher gesteuerten circadianen Rhythmus wird die circadiane Schichtungsrhythmik der Endokutikula bei Schaben untersucht. Diese Schichtungsrhythmik persistiert temperaturkompensiert im in-vitro-Transplantat. Sie wird demnach von einem peripheren, vermutlich in der Epidermis selbst lokalisierten circadianen System gesteuert. Nach Häutung eines Integument-Transplantates in vitro unter dem Einfluß von exogenem Ecdysteron wurde die Ablagerung einer vollständigen Kutikula, bestehend aus Epikutikula, Exokutikula und multilamellärer oder circadian-ähnlicher Endokutikula, beobachtet. - Das von uns entwickelte in-vitro-System hat sich auch als geeignet erwiesen, um die Einwirkung von Insektiziden auf Häutung und Kutikula-Ablagerung zu untersuchen.

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. Fr. Weber (Leiter), Dipl.-Biol. R. Blümler, M. Ewig, Dipl.-Biol. M. Trinkhaus, Prof. Dr. G. Lamprecht (Universität Bremen), Priv.-Doz. Dr. A. Lerchl (Institut für Reproduktionsmedizin, WWU Münster), Dipl.-Biol. M. Niehaus (Institut für Reproduktionsmedzin, WWU Münster)