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Tan, Ying (2003): Neurospora crassa - A model system for photoperiodism and circadian rhythm research. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

The data from this study demonstrates for the first time that Neurospora crassa, a circadian model organism, has a photoperiodic clock. The experiments provide the opportunity for further research on photoperiodism. Evidence of this study supports the external coincidence hypothesis that photoperiodism shares the same mechanism with circadian rhythms. The central components of the Neurospora circadian clock, such as FRQ and WC-1, are also essential for photoperiodic responses. The dissociation between frq RNA and FRQ protein in different photoperiods suggests that the transcriptional/ translational regulation is far complicated. The shift of the maximum of conidial production compared to protoperithecia development suggests the different favourite season for the asexual and sexual reproduction of Neurospora crassa. However, there is a difference between circadian rhythm and photoperiodism -- circadian rhythm is endogenous, which remains at constant conditions (DD or LL); in contrast, photoperiodism requires external signals – light and darkness. Further research on photoperiodism of Neurospora must be carried out to study the gene(s) which is/are critical for photoperiodic responses, the molecular mechanism of transcriptional/translational regulation of critical clock components in photoperiods, the generation of the oscillator, and the mechanism which differentiates many outputs of photoperiodic responses.

Abstract

Die Daten dieser Studie zeigen zum ersten Mal, dass Neurospora crassa, ein Modellorganismus der circadianen Forschung, eine photoperiodische Uhr besitzt. Die Experimente eröffnen die Möglichkeit für weitere Forschung auf dem Gebiet des Photoperiodismus. Die Belege dieser Studie unterstützen die externe Coinzidenz Theorie, die besagt, dass Photoperiodismus die gleichen Mechanismen nutzt wie die circadianen Rhythmen. Die zentralen Bestandteile der Uhr von Neurospora, wie zum Beispiel FRQ und WC-1, sind auch für photoperiodische Antworten unabdingbar. Die Dissoziation zwischen frq RNA und FRQ Protein in verschiedenen Photoperioden lässt vermuten, dass die transkriptionelle bzw. translationelle Regulierung noch viel komplexer ist. Die Verschiebung des Maximums der Produktion von Konidien im Vergleich zur Entwicklung von Protoperithecien ist ein Hinweis auf die unterschiedlich bevorzugte Jahreszeiten für asexuelle und für sexuelle Reproduktion von Neurospora crassa. Es gibt jedoch einen Unterschied zwischen circadianen Rhythmen und Photoperiodismus - Circadiane Rhythmen sind endogen, sie bleiben in konstanten Bedingungen (zum Beispiel DD oder LL) erhalten; im Gegensatz dazu sind für Photoperiodismus externe Signale erforderlich: Licht und Dunkelheit. Die Forschung über Photoperiodismus bei Neurospora muss weitergeführt werden, um die Gene zu untersuchen, die für photoperiodische Antworten, den molekularen Mechanismus der transkriptionellen/translationalen Regulation essentieller Uhr-Bestandteile in Photoperioden, die Erzeugung des Oszillators, und den Mechanismus, der die vielen Ausgänge der photoperiodischen Antworten unterscheidet, entscheidend sind.