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Environmental conditions, clock and sleep

English title Environmental conditions, clock and sleep
Applicant Albrecht Urs Emanuel
Number 184667
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Division de Biochimie Département de Biologie Université de Fribourg
Institution of higher education University of Fribourg - FR
Main discipline Genetics
Start/End 01.04.2019 - 31.03.2023
Approved amount 759'360.00
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All Disciplines (5)

Discipline
Genetics
Physiology : other topics
Molecular Biology
Mental Disorders, Psychosomatic Diseases
Metabolic Disorders

Keywords (6)

Per genes; feeding; circadian clock; CDK5; phosphorylation; sleep

Lay Summary (German)

Lead
Lebewesen auf der Erde erfahren Umweltveränderungen wie den Tag-Nacht Wechsel oder die Jahreszeiten. Um sich optimal auf den Tagesablauf einstellen zu können hat sich über Jahrtausende ein Mechanismus entwickelt der es Lebewesen erlaubt täglich wiederkehrende Ereignisse vorauszusagen. Diese sogenannte innere Uhr ist genetisch in jeder Zelle verankert und erlaubt es biochemische und neurobiologische Prozesse im Körper zeitlich zu koordinieren. Sind teile der inneren Uhr defekt oder wird die inneren Uhr durch falsche Signale wie zum Beispiel Stress oder Zeitumstellungen verwirrt kann das zu Übergewicht, Herzproblemen und Depressionen führen. Wie das Funktioniert ist nicht verstanden. Das Projekt leistet einen Beitrag dazu.
Lay summary

Über das Jahr verändert sich die Tageslänge und Teile der inneren Uhr können das registrieren und somit die zeitliche Organisation der Körperfunktionen beeinflussen und der Jahreszeit anpassen. Wie dies genau geschieht ist weitgehend unbekannt. Deshalb studieren wir in diesem Projekt den Einfluss von Umweltsignalen auf die innere Uhr und die Körperfunktionen der Maus. Dabei fokussieren wir unsere Studien auf die Uhrenkomponente Period1 und Period2, da diese nicht nur Teil des Uhrwerkes ist, sondern auch direkt auf Signale aus der Umwelt reagiert. Wir wollen herausfinden wie Umweltsignale Period1 und Period2 beeiflussen und damit direkt Einfluss auf das Verhalten nehmen. Dabei interessiert uns im speziellen wie im Hirn das Wohlbefinden und das Essverhalten gesteuert werden.  

 

Das Projekt befasst sich mit Grundlagenforschung. Um das Verhalten in Bezug auf Veränderungen in der Umwelt zu studieren, ist es nicht nur wichtig Beobachtungen am Menschen anzustellen, sondern auch Mäuse zu studieren welche genetisch verändert werden können um somit kausale und nicht nur parallel ablaufende Zusammenhänge herausfinden zu können.

Direct link to Lay Summary Last update: 29.03.2019

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
166682 Adaptation of the circadian clock to changes in the environment 01.04.2016 Project funding (Div. I-III)

Abstract

The earth’s rotation around its axis causes periodic exposure of animals and humans to sunlight. This daily recurring event has been internalized in most organisms in the form of a circadian clock mechanism, which is at the cellular level an autoregulatory transcriptional-translational feedback loop with a period of about 24 hours. In order to stay in tune with the seasonal light changes, the clock needs to be able to adapt to such changes. This is one of the reasons why we can adapt to jet-lag and shift work. Epidemiological studies indicate that defects in the clock mechanism and its adaptability to such changes contribute most likely to metabolic and neurological diseases, which are associated with sleep problems.In this proposal we are studying how environmental challenges modulate the clock and sleep. We focus on the mouse Period (Per) genes, because they are core clock components and also components of the clock input pathway. The first part investigates the regulation of phosphorylation of PER proteins in response to environmental challenge. The second part aims to unravel the role of neurons and astrocytes, which both express Per genes, in coordinating responses to environmental changes. The third part aims at understanding what role Per genes in astrocytes and neurons play in the regulation of sleep.
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