{"id":15707,"date":"2023-04-13T14:14:34","date_gmt":"2023-04-13T12:14:34","guid":{"rendered":"https:\/\/home.graf-rasso-gymnasium.de\/home\/?p=15707"},"modified":"2023-11-10T17:27:56","modified_gmt":"2023-11-10T16:27:56","slug":"eule-oder-lerche-wer-zwitschert-bei-dir-der-circadiane-rhythmus-molekularbiologisch-untersucht","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/home.graf-rasso-gymnasium.de\/home\/2023\/04\/eule-oder-lerche-wer-zwitschert-bei-dir-der-circadiane-rhythmus-molekularbiologisch-untersucht\/","title":{"rendered":"Eule oder Lerche \u2013 wer zwitschert bei dir? Der circadiane Rhythmus molekularbiologisch untersucht"},"content":{"rendered":"\n

Nie werde ich es vergessen: mitten in der Pubert\u00e4t, wenn man sein Leben gef\u00fchlt \u00fcberwiegend chillend in der Schule oder alternativ chillend im Bett verbringt, wurde ich jeden Samstagmorgen sp\u00e4testens um 9 Uhr von einer dr\u00f6hnenden Stereoanlage aufgeweckt. W\u00e4hrend mein innerer Schweinehund schrie, blieb mir nichts anderes \u00fcbrig, als dem etwas ungew\u00f6hnlichen Weckruf meiner Eltern zu folgen. Auch heute r\u00fcttelt mich in der Regel Musik wach und selbst die sanften T\u00f6ne von Lewis Capaldi schaffen es nicht, dass ich Aufwecken als etwas Angenehmes empfinde. Der Unterschied zu fr\u00fcher ist allerdings, dass ich auf der einen Seite vielleicht etwas selbstdisziplinierter geworden bin, auf der anderen die Ursache f\u00fcr meine Wecker-Phobie kenne.
Jeder Mensch hat eine sogenannte innere Uhr, die in den Genen festgeschrieben ist. Ob man also eine sprichw\u00f6rtliche Eule (ein Sp\u00e4taufsteher) oder Lerche (Fr\u00fchaufsteher) ist, kann man zun\u00e4chst einmal gar nicht beeinflussen. Doch wie funktioniert diese innere Uhr?
Als circadianen Rhythmus bezeichnet man die F\u00e4higkeit eines Organismus, alle Vorg\u00e4nge im K\u00f6rper und das Verhalten mit dem 24-Stunden-Rhythmus der Erdumdrehung zu synchronisieren. Das geschieht nicht willentlich, sondern wird \u00fcbergeordnet von einem kleinen Bereich im Gehirn, dem SCN (Suprachiasmatischer Kern) im Hypothalamus gesteuert. Dieser leitet visuelle Reize wie z.B. blaues Licht (unter anderem morgens beim selbstst\u00e4ndigen Erwachen) an den K\u00f6rper weiter. Dort wiederum gibt es sogenannte Uhren-Gene. Diese k\u00f6nnen \u00fcber die Aktivierung durch den SCN abgelesen und in Proteine \u00fcbersetzt werden. Diese Uhren-Proteine wiederum haben eine ganz besondere Eigenschaft: sie hemmen in einer negativen R\u00fcckkopplungs-Schleife das Ablesen ihrer eigenen Bauanleitung (Gene).
W\u00e4re der Kreislauf hier am Ende, g\u00e4be es wohl noch deutlich mehr Wecker-Phobiker auf dieser Welt. Allerdings kommt an dieser Stelle wieder ein sehr intelligentes System zum Einsatz: die Uhren-Proteine werden langsam von Enzymen abgebaut, so dass regelm\u00e4\u00dfig die Hemmung aufgehoben wird und neue Proteine hergestellt werden k\u00f6nnen. Dieser Zyklus dauert 24 Stunden und steuert unter anderem \u00fcber ein K\u00f6rpertemperaturmaximum kurz vor dem Erwachen unseren Schlaf-Wach-Rhythmus.
So einfach ist es nat\u00fcrlich in einem so komplexen System wie dem menschlichen K\u00f6rper nicht. Unsere \u201eVorlieben\u201c beim Aufstehen sind zwar durchaus in den Genen zu finden, es gibt aber weitere Einflussfaktoren wie beispielsweise den vorgeschriebenen Tagesablauf durch Schule, Arbeit oder Zeitpunkte der Nahrungsaufnahme.
Zur\u00fcck zu den Uhren-Proteinen: ob der Abbau dieser Eiwei\u00dfe nun etwas l\u00e4nger oder k\u00fcrzer dauert, h\u00e4ngt schlicht von der Anzahl an Angriffsstellen f\u00fcr die Enzyme ab. Diese liegen in kurzen, sich wiederholenden DNA-Sequenzen (VNTRs = Variable Number of Tandem Repeats), in deren Anzahl wir Menschen uns unterscheiden. W\u00e4hrend Lerchen f\u00fcnf solcher Angriffsstellen (VNTRs) besitzen, haben Eulen nur vier, bei Ihnen dauert der Abbau l\u00e4nger und sie stehen vereinfacht gesagt deshalb lieber sp\u00e4ter auf.
Fr\u00fchaufsteher oder Sp\u00e4taufsteher? Lerche oder Eule? In einer sehr informativen und unterhaltsamen Fortbildung von Frau Dr. Sch\u00f6ppner und Frau Gro\u00dfbruchhaus konnten die Biologie-Lehrkr\u00e4fte des GRG, von der FOS und des Viscardi-Gymnasiums am vergangenen Mittwoch ihre eigene DNA (gewonnen aus Mundschleimhautzellen) auf ihre L\u00e4nge hin untersuchen und herausfinden, ob sie genetisch gesehen eher zu den Langschl\u00e4fern geh\u00f6ren. Nach einer theoretischen Einf\u00fchrung in den aktuellen Wissenstand des circadianen Rhythmus wurde mit modernster Laborausstattung pipettiert, DNA \u00fcber PCR-Cycler vervielf\u00e4ltigt und in einer Gelelektrophorese nach der L\u00e4nge aufgetrennt. <\/p>\n\n\n\n

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1 Frau Dr. Sch\u00f6ppner von der TUM School of Social Sciences and Technology bei ihrem Vortrag<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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2 Die winzigen DNA-Mengen m\u00fcssen mithilfe von Microliterpipetten in kleine Geltaschen einer Elektrophorese-Apparatur pipettiert werden.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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3 In einem mini-PCR-Cycler werden die gewonnenen DNA-Proben vervielf\u00e4ltigt.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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4 Unter Blaulicht sieht man die DNA-Fragmente leuchten. Zwei Banden sind der Hinweis auf einen Mischtyp, eine einzelne Bande im oberen Bereich f\u00fcr eine Eule.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Das Fazit? Neben zahlreichen Eulen gab es einige Mischtypen und keine einzige Lerche…. vielleicht sollten wir den Zeitpunkt des Unterrichtsbeginns dann doch noch einmal \u00fcberdenken.<\/p>\n\n\n\n

Nina Ostermeier, Fachbetreuung Biologie<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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