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Los científicos han descubierto el gen responsable del lanzamiento diario de relojes biológicos
Último revisado: 23.04.2024
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Casi todos los procesos que ocurren en el cuerpo humano están sujetos al reloj biológico, incluido el cambio en los ciclos de "sueño-vigilia".
Científicos del Instituto Salk (EE. UU.) Descubrieron un gen responsable del lanzamiento diario de un reloj biológico. Este descubrimiento e interpretación de este gen ayudará a explicar los mecanismos genéticos del insomnio, el envejecimiento y las enfermedades crónicas, como el cáncer y la diabetes, que ayudarán a desarrollar nuevas drogas efectivas en el tratamiento de estas enfermedades.
"Nuestro cuerpo es toda una colección de relojes", dice Satchidananda Panda, el director de este proyecto. "Básicamente, sabíamos qué mecanismo ordena a nuestro cuerpo detenerse por la noche, pero no sabía qué nos hace despertarnos por la mañana. Ahora que hemos descubierto esta razón, podemos estudiar cómo se desgastan nuestros relojes biológicos en el proceso de envejecimiento y el desarrollo de enfermedades crónicas ".
En un estudio publicado en la revista Science, los científicos describen cómo la proteína JARID1a, codificada por el gen KDM5A, sirve como un interruptor activador de los ritmos circadianos de nuestro cuerpo.
El descubrimiento de este gen complementa el eslabón perdido en el mecanismo molecular que controla el ciclo diario de sueño-vigilia. Los científicos sabían que el papel central en el reloj biológico lo desempeña la proteína PERIOD (PER), cuya cantidad en cada célula aumenta y disminuye cada 24 horas. Las razones principales para aumentar el nivel de proteína de PER son los genes CLOCK y BMAL1. Al alcanzar el nivel máximo al final del día, la proteína PER inhibe la actividad de los genes CLOCK y BMAL1, lo que reduce su propio nivel.
La disminución en el nivel de proteína PER conduce a la disminución de la presión arterial, la reducción de la frecuencia cardíaca, la desaceleración de los procesos mentales. Pero, hasta ahora, la razón exacta para superar la inhibición nocturna de las funciones del cuerpo todas las mañanas con las proteínas proteínas CLOCK y BMAL1, seguía siendo desconocida.
Los científicos han establecido que la proteína JARID1a descubierta por ellos se reactiva todas las mañanas con las proteínas CLOCK y BMAL1. Esto fue confirmado por un experimento en el que los investigadores utilizaron ratones genéticamente modificados que carecían de un gen que codifica JARID1a. Como resultado, el nivel de la proteína PER no aumentó al nivel inicial. Los animales perdieron la noción del tiempo, sin saber cuándo dormir y cuándo despertarse. Los ritmos circadianos comenzaron a funcionar cuando a los animales se les inyectaron preparaciones que imitaban el efecto de JARID1a.
"Ahora que sabemos que es un activador de nuestro ritmo circadiano, tenemos una nueva dirección en el estudio de los trastornos del ritmo circadiano, el desarrollo de nuevos fármacos para el insomnio, la diabetes y el síndrome metabólico", concluye Panda.
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