Flying Clocks - The clocks of Drosophila

Abstract

A time journey through the life of a Drosophila fly and its timing with the daily and seasonal structure of the environment. The last larval stage pupates and a fly is formed. Eclosion from the pupal case occurs in the early morning hours. This daily rhythm is driven by an internal clock. A circadian clock controls also the locomotor activity of the adult fly. The clocks are synchronized with the 24 hour cycles by time cues such as the light-dark cycle or the temperature cycle. These clocks are temperature compensated, located in the brain in neurosecretory cells and are of advantage to the animals. The molecular mechanism of the clocks is partly known and consists of feedback loops involving transcriptional and translational events. Clocks are also found in tissues and organs of the fly and they can run independently of the centers in the brain. Hibernation of the flies is triggered in several Drosophila species by the shortdays of the fall. The recording methods of eclosion and activity is described.

Eine Zeitreise durch das Leben einer Drosophila Fliege und die Anpassung an die Zeitstruktur der Umwelt. Im letzten Larvenstadium wird eine Puppe gebildet und eine Fliege entsteht. Das Schlüpfen aus der Puppenhülle geschieht in den frühen Morgenstunden. Dieser Tagesrhythmus wird durch eine innere Uhr gesteuert. Eine circadian Uhr kontrolliert auch die lokomotorische Aktivität der erwachsenen Fliege. Die Uhren sind mit dem 24 Stunden Zyklus der Umwelt durch Zeitgeber wie dem Licht-Dunkel-Zyklus oder dem Temperatur-Zyklus synchronisiert. Diese Uhren sind Temperatur-kompensiert, im Gehirn in neurosekretorischen Zellen lokalisiert und haben Vorteile für die Tiere. Die molekular Mechanismen der Uhren sind zum Teil bekannt und bestehen aus Rückkopplungskreisen mit transkriptionalen und translationalen Vorgängen. Uhren gibt es auch in Geweben und Organen der Fliegen und diese laufen unabhängig von den Zentraluhren im Gehirn. Überwinterung der Fliegen wird in mehreren Drosophila-Arten durch die Kurztage im Herbst induziert. Die Registriermethoden für Schlüpfen und Aktivität werden beschrieben.