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Lexikon der Neurowissenschaft: period

period [E], Abk. per, ein bislang nur bei Insekten gefundenes Gen, das für einen Transkriptionsfaktor codiert und in der Steuerung der circadianen Rhythmen von essentieller Bedeutung ist ( siehe Zusatzinfo ). clock, frequency.

Inzwischen wurden period-Gene (Per1 und Per2) auch bei Wirbeltieren wie Mensch, Maus und Hamster gefunden. Per-Gene scheinen als Regulatoren wichtig zu sein, die die innere Uhr verstellen können. Versuche mit knock-out Mäusen zeigten, daß Per1 die innere Uhr nach vorne verstellt und Per2 eine Verschiebung nach hinten verursacht. Per1 und Per2 spielen also eine entscheidende Rolle, wenn es darum geht, den Organismus an einen neuen Tagesrhythmus zu gewöhnen. Die Bedeutung der Synchronisation zwischen äußerer Zeit und inneren Uhren zeigt sich bei jet-lag nach Langstreckenflügen, Problemen bei Schichtdienst, Winterdepression und Syndromen wie das der vorverlagerten oder verzögerten Schlafphase. Die bei Mäusen gefundenen Ergebnisse sind auch auf den Menschen übertragbar: bei Patienten, die am Syndrom der vorverlagerten Schlafphase leiden, wurde ein defektes Per2-Gen gefunden. Zeit und Gehirn

period

Wie frequency (frq) von Neurospora steuert sich das per-Gen durch Rückkopplung selbst. Das Per-Protein wandert in den Zellkern und verhindert durch Anlagerung an das per-Gen die Synthese weiterer per-mRNA. Dabei schwanken per-mRNA und Per-Protein mengenmäßig in zeitlich versetzten Rhythmen von jeweils ca. 24 Stunden. Auch die Phosphorylierung des Per-Proteins schwankt rhythmisch. Diese Rhythmen können durch Mutationen im per-Gen sowohl verkürzt als auch verlängert werden. Es wurde auch ein Gen entdeckt, das für den Transport des Per-Proteins in den Zellkern erforderlich ist. Bei entsprechenden Mutanten wird die innere Uhr ebenso abgeschaltet wie bei vollständigem Verlust der per-Funktion selbst. Trotz offensichtlich ähnlicher Funktionen sind das Per- und das Frq-Protein strukturell nicht verwandt.

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