Gonyaulin, látka která urychluje chod biologických hodin

Jiří Patočka

     V každém organismu, od jednobuněčných řas až po člověka, fungují tzv. biologické hodiny (Karbovskyĭ et al., 2011). Ty časově řídí všechny fyziologické procesy organismu a některé prvky jeho chování tak, že probíhají rytmicky a opakují se s přibližně 24 hodinovou periodou (tzv. cirkadiánní rytmus). U savců leží tyto biologické hodiny v jejich mozku - v suprachiasmatických jádrech hypothalamu (Arushanian, 2011). Jak je tomu však u jednobuněčných organismů, jako jsou např. jednobuněčné fotoasimilující řasy nebo sinice? Ty totiž také mají biorytmy s periodou přibližně 24 hodin a to jako pasivní odpověď na střídání světla a tmy. Fotosyntéza je u těchto organizmů odstartována vždy počátkem dne, tj. při osvětlení a je spřažena s cirkadiánním rytmem buněčného dělení (Dong et al., 2010). Mechanismus dělení buňky jím však není spouštěn, protože cirkadiánní rytmus buněčného dělení uvedených organizmů zůstává zachován i tehdy, jsou-li umístěny několik dnů ve stálé tmě (Kim et al., 2008).

   Důležitou součástí biologických hodin je cyklický adenosinmonofosfát (cAMP). Bylo zjištěno, že cirkadiánní rytmus u jednobuněčných organismů souvisí s pravidelnými změnami hladin cAMP (Atkinson et al., 2011). Jeho hladina totiž dvakrát denně dosahuje svého maxima – ráno a večer. Večerní vzestup cAMP je potom spojen se začátkem dělení buňky. Změnám hladiny cAMP předcházejí o dvě hodiny změny hladiny cGMP (cyklický guanosinmonofosfát). Jestliže je farmakologicky potlačena schopnost enzymu guanylátcyklázy tvořit nový cGMP, naruší se periodicita hladin cAMP (Ko et al., 2004).