概日リズムは、植物を含む多くの生物に見られる生物活性の24時間サイクルです。植物では、概日リズムが光合成、葉の動き、開花などのさまざまなプロセスを制御します。これらのリズムは、植物が変化する環境に適応し、生き残るために不可欠です。
植物が概日リズムを調節する方法の伝統的なモデルには、フィトクロムと呼ばれるタンパク質が含まれます。フィトクロムは、植物が昼と夜の長さを感知するのに役立つ光感受性タンパク質です。フィトクロムが光を検出すると、概日リズムに関与する遺伝子の発現につながる一連の反応を引き起こします。
ただし、従来のモデルでは、植物の概日リズムのすべての側面を完全に説明することはできません。たとえば、植物が変化する光条件にさらされた場合でも、植物が概日リズムを同期させる方法を説明していません。
カリフォルニア大学デイビスの科学者によって提案された新しい理論は、植物がフィトクロムとカルシウムシグナル伝達の組み合わせを使用して概日リズムを調節する可能性があることを示唆しています。カルシウムシグナル伝達は、カルシウムイオンを使用して細胞が互いに通信するプロセスです。
研究者たちは、植物が光にさらされると、葉のカルシウムシグナル伝達が増加することを発見しました。カルシウムシグナル伝達のこの増加は、概日リズムに関与する遺伝子の活性化と関連していました。
研究者たちはまた、カルシウム信号を生成できなかった植物が概日リズムを同期させることができないことを発見しました。これは、カルシウムシグナル伝達が植物の概日リズムの調節に不可欠であることを示唆しています。
新しい理論は、植物が概日リズムをどのように調節するかについてのより包括的な理解を提供します。植物は光感受性タンパク質とカルシウムシグナル伝達の組み合わせを使用して、環境の光と暗闇のサイクルと内部時計を調整することを示唆しています。
