Rein har feil på urverket

Hos pattedyr er det lyset som styrer døgnrytmen. Men reinsdyr ser ut til å mangle en slik biologisk klokke.

For pattedyr ellers er det slik at det er lyset som styrer døgnrytmen. Men det er ikke tilfellet for reinsdyr. Foto: Sami Kienänen/flickr.com
For pattedyr ellers er det slik at det er lyset som styrer døgnrytmen. Men det er ikke tilfellet for reinsdyr. Foto: Sami Kienänen/flickr.com

Nå har forskere påvist at det er reinsdyrenes gener som forstyrrer urverkets rytme.

Forskninga på reinsdyrenes biologiske klokke er ledet av professor Karl-Arne Stokkan ved Universitetet i Tromsø.

Tidligere har de påvist at reinsdyr har svake biologiske klokker , sannsynligvis fordi de ikke har noen åpenbar fordel av det. Mesteparten av tiden er det knapt noen forskjell mellom natt og dag i de arktiske områdene.

For pattedyr ellers er det slik at det er lyset som styrer døgnrytmen. Men hos reinsdyrene er fordøyelsen av maten mest avgjørende.

Urverket

Da Stokkan hadde etablert dette hadde han behov for å finne ut hva det er i det biologiske urverket hos reinsdyr som gjør at klokka ikke funker.

– Vi har gått et steg inn i dyret og studert to av de genene som danner klokkemekanismen. Reinsdyret er for eksotisk, så deres genom er ikke kartlagt. Men vi kjenner genomet hos mus.

– Så jeg tok hudceller som inneholder det genetiske materialet fra reinsdyr, fra Tromsø til Manchester, og brukte de metodene de hadde utviklet på mus der til å studere reinsdyrgenene.

– Ved hjelp av et virus flyttet vi promotorer som aktiverer klokkegener hos mus, inn i reinsdyrcellene der de aktiverte tilsvarende reinsdyrgener. Samtidig flyttet vi inn et gen som lager et lysende stoff og som kan vise når klokkegenet skrus av og på.

– Og klokkegenene hos reinsdyr ble skrudd på – men ikke rytmisk som hos mus, sier Stokkan.

Har lagt bort klokka

En konsekvens av at reinsdyret har lagt bort denne klokka er at de reagerer passivt på skifter i lys og mørke.

Vi kan forklare dette med å sammenligne med mennesker:

– Menneskekroppens rytme styres av synssansen. Lys og mørke formidles til hjernen via spesielle celler i øyet. Nerver fra øynene fører signalene til en del av hjernen som kalles rytmesenteret og videre til pinealkjertelen.

– Her produseres hormonet melatonin, og sammen med andre signaler fra rytmesenteret sendes melatonin ut i kroppen for å synkronisere klokkene i de forskjellige organene, sier Stokkan.

Hos mennesker øker melatoninproduksjonen om natta når det er mørkt. Men den øker ikke hvis vi går inn i et mørkt rom midt på dagen, det sørger klokka for.

– Hos reinsdyr derimot, går melatoninproduksjonen raskt opp når vi skrur av lyset om dagen og det går ned igjen når vi skrur lyset på. De reagerer rett og slett direkte på om det blir mørkt eller lyst, uten innblanding fra noen klokke.

Resultatene fra de nye undersøkelsene Stokkan gjorde i Manchester utvider de studiene han gjorde for fem år siden og styrker de konklusjonene som da ble gitt.

– Men et annet og viktig aspekt av dette arbeidet, er at det viser hvor nødvendig det er å studere naturlig tilpassede dyr. Denne forskninga er et resultat av at vi har kombinert avanserte laboratoriemetoder på dyr som fortsatt har sin naturlige tilpasning til det miljøet de lever i.

– Naturen har flere ting på lager enn det man finner hos rotter og mus i lab, sier Karl-Arne Stokkan.

Referanser:

Lu, Meng, Tyler, Stokkan & Loudon: A Circadian Clock Is Not Required in an Arctic Mammal, Current Biology, Volume 20, Issue 6, 533-537, 11 March 2010, doi: 10.1016/j.cub.2010.01.042.

Van Oort, Tyler, Gerkema, Folkow, Blix & Stokkan: Circadian organization in reindeer, Nature 438, 1095-1096 (22 December 2005) doi: 10.1038/4381095a.

Powered by Labrador CMS