Frank Schubert
Forschungsinteresse
Tiere müssen ihre Lebensweise an die Umweltfaktoren anpassen, unter denen sie leben. Organismen, die den äquatorialen oder subtropischen Teil unserer Erde bevölkern, erfahren nur moderate Veränderungen der Tageslänge im Laufe des Jahres und müssen warme bis heiße Temperaturen ertragen können. In den temperierten oder sogar subpolaren Regionen hingegen, müssen Tiere mit sehr unterschiedlichen Tageslängen zurechtkommen. Diese bewegen sich zwischen 24 Stunden Helligkeit in den Sommermonaten bis hin zu absoluter Dunkelheit in den Wintermonaten. Gleichzeitig müssen sie in der Lage sein, sehr niedrige Temperaturen zu überleben. Wie passen sich lebende Organismen an derartig unterschiedliche Umweltbedingungen an? Solche Anpassungen werden durch zeitgebende, endogene Mechanismen gesteuert, die es den Tieren erlauben, sich mit ihrer Umwelt zu synchronisieren und zyklisch wechselnde Bedingungen vorherzusehen (z. B. Jahreszeiten, Tag-Nacht-Wechsel). Einer dieser endogenen Oszillatoren ist die Innere Uhr. Sie tickt mit einem etwa 24-stündigen Rhythmus. Das Kernelement der molekularen Maschinerie der Inneren Uhr sind Transkriptionsregulatoren: Schwankungen der Umweltbedingungen können die Oszillation der Proteine in der Inneren Uhr und damit die Expression uhrregulierter Gene beeinflussen.
Im Fokus meiner Forschung stehen die molekularen und physiologischen Mechanismen, die es Lebewesen erlauben sich an die saisonalen Veränderungen der Umwelt anzupassen. Am Modell der Taufliege Drosophila melanogaster untersuche ich die Effekte von sich ändernden Tageslängen (Photoperiode) auf die Expression von uhrregulierten Genen sowie deren physiologische Bedeutung. Ein weiterer Schwerpunkt meiner Arbeit liegt darin herauszufinden, welche Rolle funktionale Verbindungen zwischen der zentralen Uhr im Gehirn und den peripheren Schrittmachern im restlichen Körper für die jahreszeitliche Anpassung der Tiere spielen.
