Bis in die Moderne der physiologischen Forschung hinein war sie umstritten: die Idee einer inneren Uhr. Denn reicht es einem Lebewesen nicht einfach aus, sich an hell und dunkel zu orientieren? Heute weiß man, dass die zirkadiane Rhythmik, der Wechsel von Wach- und Schlafzustand bei Tieren, Pflanzen und Menschen sogar weitgehend unabhängig vom Wechsel zwischen Sonnenlicht und Dunkelheit funktioniert.

Schon seit den 1980er Jahren erforschten die US-Wissenschaftler Jeffrey Hall, Michael Rosbash und Michael Young die molekularen Abläufe in den Zellen, die für diese innere Uhr verantwortlich sind. Damit legten sie wichtige Grundsteine der Chronobiologie – und wurden 2017 für ihre Erkenntnisse mit dem Nobelpreis für Medizin und Physiologie geehrt.

In aller Kürze ­erklärt die Biologiestudentin und Wissenschaftskommunikatorin Kate Bredbenner von der Rockefeller University New York – der Alma Mater des Genetikers Young –, worum es in der Forschung der drei geht und wer welchen Beitrag leistete. Am Whiteboard beschreibt sie mit übereifriger Gestik und hilfreichen Vergleichen den komplexen Mechanismus, der aus der Zusammenarbeit dreier Gene mit den Namen "period", "timeless" und "double time" resultiert: Diese produzieren Proteine gleichen Namens in wechselnden Mengen und sorgen über negative Feedbackschleifen auch wieder für die Abschaltung der Produktion. Auch die Titel der relevanten Studien blendet Bredbenner ein, die mit ihrem YouTube-Kanal SimpleBiologist Mitstudierenden den Zugang zu wissenschaftlichen Studien erleichtern will.

Nahezu alle der von Hall, Rosbash und Young bei der Taufliege entdeckten Uhrproteine finden sich in ähnlicher Form auch bei Mäusen und Menschen (siehe etwa diesen Spektrum.de-Beitrag). Bei Vielzellern kommt es gar vor, dass Zellen unterschiedlicher Gewebe jeweils ihre eigene Zeit messen. Damit das gut geht, regulieren zumindest Säugetiere diese einzelnen Uhren über eine Zentraluhr im Hypothalamus.