Mechanisms of circadian trytmic biological processes - studies on avian pineal gland.  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
46256
Type K
Principal investigator Csernus, Valér
Title in Hungarian Circadian ritmusos biológiai folyamatok mechanizmusának vizsgálata madár tobozmirigy modellen.
Title in English Mechanisms of circadian trytmic biological processes - studies on avian pineal gland.
Panel Neurosciences
Department or equivalent Institute of Anatomy (University of Pécs)
Participants Faluhelyi, Nándor
Mess, Béla
Nagy, András Dávid
Tóth, Pál
Starting date 2004-01-01
Closing date 2008-12-31
Funding (in million HUF) 5.031
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Kimutattuk, hogy a csirke tobozmirigyben a filogenetikailag ismertebb óragének többsége, a Clock, Bmal1, Bmal2, Per1, Per2, Per3, Cry1 és Cry2 expresszálódik. A Cry1, Cry2, Bmal2 és a Clock óragének mRNS-eit sikerült kimutatni 15 napos csirke embriók tobozmirigyeiből is, valamint a kikelt állatokban mért mRNS ritmushoz fázisban hasonló mintázatot mértünk 18 napos csirke embriókban is. Az óragének expressziós mintázatát mind az éjszaka alkalmazott megvilágítás, mind az in vitro alkalmazott PACAP kezelés megváltoztatta. Kimutattuk, hogy a MT és cAMP koncentrációjának napszakos ritmusa a 16-18. embrionális napokon jelenik meg in vitro körülmények között is. A ritmikus szekréció kialakulása azonban periodikus ingerek nélkül késik. Igazoltuk, hogy bár a tobozmirigy fény-receptorai már a 14. embrionális napon is működőképesek, a fényingernek még nincs direkt, in vitro a corpus pinealéra gyakorolt szinkronizáló hatása. Ugyanakkor a 18. embrionális naptól kezdve a csirke tobozmirigy már a rendkívül alacsony intenzitású (10 lux) megvilágítással is vezérelhető. Eredményeink szerint mind a PACAP, mind a VIP már a 13. embrionális napon fokozza a cAMP és a melatonin termelést, de a ritmus fejlődését, illetve annak fázisát nem változtatja meg. Kimutattuk, hogy a tobozmirigy in vitro MT szekrécióját a környezeti hőmérséklet periodikusan alkalmazott, mindössze három órás megváltoztatása is módosítja, a hőmérséklet változására adott válasz azonban az állat életkorának függvénye.
Results in English
We have demonstrated that most of the known, philogenetically conserved clock genes (Clock, Bmal1, Bmal2, Per1, Per2, Per3, Cry1 and Cry2) are expressed in the chicken pineal gland. Expression of Cry1, Cry2, Bmal2 and Clock mRNA-s were shown also in the pineal glands of chicken embryos. Similar 24-h pattern of clock gene expression were detected in 18 day old chicken embryos and in post hatched chickens (6 weeks old). The expression patterns of clock genes were altered by light exposure at subjective night and also by in vitro PACAP administration. It was shown, that the circadian rhythm of both MT secretion and cAMP efflux appears on the 16-18th embryonic days, even in vitro. Without periodic environmental stimuli, the development of the MT rhythm was delayed. Although the light receptors of the pineal gland were found to be responsive to light from the 14th embryonic day, the illumination did not have a synchronizing effect on the in vitro MT secretion at this age. However, from the 18th day, the pineal MT secretion could be controlled by illumination with even the very low intensity (10 lux). Our results showed that both PACAP and VIP induced an increase in both cAMP and MT secretion already from the 13th day of embryonic life, but none of these drugs influenced the development or the phase of the MT rhythm. It was presented that the in vitro MT secretion could be modified age-dependently by only 3 hour-long daily alterations of environmental temperature.
Full text http://real.mtak.hu/1359/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Csernus V., Mess, B.:: The avian pineal gland - a model of the biological clock, Akadémiai Kiadó, Budapest,, 2004
Csernus V., Mess B.: Rhythmic biological processes. The role of the biological clocks, Dialog-Campus Kiadó, Budapest,, 2004
Csernus V.:: Avian pineal - a model for studying mechanisms of circadian rhythms., In: Rhythmic biological processes. The role of the biological clocks. Csernus V., and Mess B., (eds.), Dialog-Campus Kiadó, Budapest,, 2004
Csernus V., Józsa R., Reglődi D., Hollósy T., Somogyvári-Vigh A., Arimura A.:: The effect of PACAP on rhythmic melatonin release of avian pineals., Gen. Comp. Endocrinol. 135. 62-69., 2004
Csernus V., Faluhelyi N., Nagy A.D.: Features of the circadian clock in the avian pineals, Upsala J. Med. Sci. S56. 28, 2004
Faluhelyi N., Reglődi D., Csernus V.: Development of the circadian thythm and its responsiveness to PACAP in the embryonic chicken pineal gland., Upsala J. Med. Sci. S56. 35, 2004
Csernus V., Józsa R., Cornélissen G., Zeman M., Oláh A., Nagy Gy., Kaszaki J., Weihong P., Halberg F.: Circadian and circaseptan changes in circulating corticosterone in rats., Proceedings of Symposium on Chronobiology in Medicine, 2004, Brno., 2004
Nagy Gy., Józsa R., Cornélissen G., Oláh A., Zeman M., Kaszaki J., Csernus V., Weihong P., Halberg F.:: Circadian and circaseptan changes in circulating prolactin in rats., Proceedings of Symposium on Chronobiology in Medicine, 2004, Brno., 2004
Józsa R., Kaszaki J., Cornélissen G., Oláh A., Nagy Gy., Csernus V., Zeman M., Weihong P., Halberg F.: Extracircadian variation of endothelin-1 in murine plasma and pituitary and human blood., Proceedings of Symposium on Chronobiology in Medicine, 2004, Brno, 2004
Oláh A., Józsa R., Cornélissen G., Zeman M., Nagy Gy., Kaszaki J., Csernus V., Weihong P., Halberg F.:: alidation of exclusive daytime murine sampling on antiphasic lighting regimens by circadian rhythmic core temperature behavior., Proceedings of Symposium on Chronobiology in Medicine, 2004, Brno., 2004
Faluhelyi N., Csernus V.: A hőmérséklet szerepe csirke tobozmirigy in vitro circadian melatonin ritmusának szinkronizálásában, Orvosi Hetilap 145. 1088. 2004., 2004
Nagy A.D., Csernus V.: Óragén homológok expresszíója csirke tobozmirigyben., Orvosi Hetilap 145. 1099., 2004
Faluhelyi N., Reglődi D., Lengvári I, Csernus V.: Development of the circadian melatonin rhythm and the effect of PACAP on melatonin production in the embryonic chicken pineal gland. An in vitro study., Clin Neurosci 57 Suppl. 1: 17., 2004
Faluhelyi N., Csernus V.: The effects of periodic alteration of the temperature on the rhythmic melatonin release of explanted chicken pineals., Neuroendocrinol. Lett., 26. 503-510., 2005
Faluhelyi N, Csernus V.: The effects of rhythmic environmental factors on the chicken pineal gland in vitro, Clinical Neuroscience., 58. 28, 2005
Gaszner B., Csernus V., Kozicz T.: Period2 expression in urocortin 1 cells in the Edinger-Westphal nucleus., Clinical Neuroscience., 58. 33, 2005
Nagy A. D., Csernus V.: Detection of the mammalian clock gene homolog of Per1 in the chicken pineal gland., Clinical Neuroscience., 58. 69, 2005
Csernus V., Nagy A.D., Faluhelyi N.: The control of MT release from mammalian and avian pineal glands., In: Melatonin: from Molecules to Therapy. S.R. Pandi-Perumal, D.P. Cardinali (eds.). Nova Science Publishers Inc., New York,, 2006
Csernus V., Mess B. (szerkesztők): Biológiai órák. Ritmikus biológiai folyamatok az élővilágban, Akadémiai Kiadó, Budapest, 2006. p 195., 2006
Csernus Valér: A tobozmirigy szerepe a napszakos ritmusokban. A madár tobozmirigy, mint a napszakos ritmus kutatásának modellje., in: Csernus V., Mess B. (szerkesztők): Biológiai órák. Ritmikus biológiai folyamatok az élővilágban. - Akadémiai Kiadó, Budapest, 2006. 81-100, 2006
Faluhelyi N., Reglődi D., Lengvári I, Csernus V: Development of the circadian melatonin rhythm and the effect of PACAP on melatonin production in the embryonic chicken pineal gland. An in vitro study., Regul Pept. 123(1-3):23-8., 2004
Gaszner B., Csernus V., Kozicz T.: Urocortinergic neurons respond in a differentiated manner to various acute stressors in the Edinger-Westphal nucleus in the rat., J Comp Neurol. 480: 170-179., 2004
Csernus V., Faluhelyi N., Nagy A.D.:: Features of the circadian clock in the avian pineals., Annals N.Y. Acad. Sci. 1040. 281-287., 2005
Faluhelyi N., Reglődi D., Csernus V.:: Development of the circadian thythm and its responsiveness to PACAP in the embryonic chicken pineal gland., Annals N.Y. Acad. Sci. 1040. 305-309., 2005
Csernus V.: The avian pineal gland., Chronobiology International, 23. 329-339, 2006
Faluhelyi, N., Reglődi D., Csernus V.: TThe effects of PACAP and VIP on the in vitro melatonin secretion from the embryonic chicken pineal gland., Annals N.Y. Acad. Sci. 1070. 271-275., 2006
Csernus V., Nagy AD., Faluhelyi N.: Development of the rhythmic melatonin secretion in the embryonic chicken pineal gland., Gen Comp Endocrinol 152. 144-147., 2007
Faluhelyi N., Csernus V.: The effects of environmental illumination on the in vitro melatonin secretion from the embryonic and adult chicken pineal gland., General and Comparative Endocrinology. 152. 154-158., 2007
Nagy AD., Csernus V.: Cry1 expression in the chicken pineal gland: effects of changes in the light/dark conditions., Gen Comp Endocrinol 152. 148-153, 2007
Nagy AD., Csernus V.: The role of PACAP in the circadian regulation of clock gene expression in the chicken pineal gland., Peptides 28. 1767-1774., 2007



Back »