Faculté des sciences

The influence of light on the circadian clock of mice and men

Jud, Corinne ; Albrecht, Urs (Dir.)

Thèse de doctorat : Université de Fribourg, 2009 ; Nr. 1625.

The continuous light-dark cycles caused by the rotation of the Earth around its own axis facilitated the evolution of circadian clocks, which have a huge impact on our daily life. Deregulation of the internal clock can lead to sleeping disorders, depression and various other health problems. Thus it is important to understand the mechanisms which allow our clock to tick properly. Since circadian... Plus

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    Zusammenfassung
    Zirkadiane Uhren entstanden als Anpassung an den immer wiederkehrenden Wechsel von Tag und Nacht, welcher durch die Rotation der Erde um ihre eigene Achse hervorgerufen wird. Störungen der inneren Uhr können zu Depressionen, Schlafstörungen und vielen anderen Gesundheitsproblemen führen. Deswegen ist es wichtig zu verstehen, was es unserer inneren Uhr erlaubt, richtig zu funktionieren. Da zirkadiane Uhrwerke zwischen den Arten ziemlich konserviert sind, kann ihr molekularer Aufbau und ihr Einfluss auf die Physiologie in Modellorganismen wie z.B. Mäusen untersucht werden. Ein erstes Ziel der vorliegenden Arbeit war es, zu untersuchen, ob es für die Entstehung von zirkadianen Rhythmen in jungen Mäusen eine funktionierende maternale Uhr braucht. Um diese Frage zu beantworten, wurden Wildtypmännchen mit arrhythmischen Per1Brdm1Per2Brdm1 oder Per2Brdm1Cry1-/- doppelt mutanten Weibchen in kompletter Dunkelheit gekreuzt. Die heterozygoten Jungen zeigten einen normalen zirkadianen Rhythmus, obwohl sie in der vollständigen Abwesenheit von Zeitgebern aufgewachsen waren. Die Uhren innerhalb eines Wurfes waren jedoch weniger miteinander synchronisiert als die von Wildtypen. Diese Ergebnisse deuten an, dass die Entstehung zirkadianer Rhythmen nicht von einer intakten Uhr im maternalen Gewebe abhängig ist. In einem zweiten Teil wurden die Funktion von Per1 und Rev-Erb
    Summary
    The continuous light-dark cycles caused by the rotation of the Earth around its own axis facilitated the evolution of circadian clocks, which have a huge impact on our daily life. Deregulation of the internal clock can lead to sleeping disorders, depression and various other health problems. Thus it is important to understand the mechanisms which allow our clock to tick properly. Since circadian clocks are quite conserved between species, model organisms such as mice can be used for basic research on the molecular clock mechanisms and its impact on physiology. In spite of this, not all results obtained in mice can be extrapolated directly to humans. The first aim of this thesis was to investigate whether the emergence of circadian rhythms in murine pups is dependent on a functional maternal clock. To elucidate this, wild-type males were crossed with arrhythmic Per1Brdm1Per2Brdm1 or Per2Brdm1Cry1-/- double mutant females in constant darkness. The heterozygous offspring developed normal circadian rhythms although they were reared without any external Zeitgeber. However, their clocks were less synchronized to each other as compared to wild-type controls. These findings indicate that development of circadian rhythms does not depend on a functional circadian clock in maternal tissue. In a second part of this thesis, the role of Per1 and Rev-Erb