El gen que regula la fisiología del organismo

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Los galardonados con el Premio Nobel de Medicina este año (Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young) tenían como objetivo descubrir como funciona realmente el reloj biológico.

“La vida de todos los animales y personas está controlada por unos relojes internos que programan la actividad de todos los órganos y todos los tejidos para que en cada momento realicen lo que fisiológicamente es más adecuado para el organismo”, explica Juan Antonio.

Y por ello, en 1948 lograron aislar el gen ‘period’ para luego descubrir que el PER, la proteína que lo codifica, se acumulaba durante la noche y se degradaba durante el día. Por lo tanto, los niveles de proteína PER oscilan en un ciclo de 24 horas, sincronizados con el ritmo circadiano.

El siguiente objetivo clave era comprender cómo se podrían generar y mantener estas oscilaciones circadianas. Para ello, Hall y Rosbash plantearon la hipótesis de que la proteína PER bloqueaba la actividad del gen ‘period’.

Razonaron que por un lazo de retroalimentación inhibitorio, la proteína PER podría prevenir su propia síntesis y así regular su propio nivel en un ritmo cíclico continuo.

Sin embargo, aunque el modelo parecía prometedor, faltaban algunas piezas. Para bloquear la actividad del gen del período, la proteína PER, que se produce en citoplasma, tendría que llegar al núcleo celular, donde se encuentra el material genético.

Hall y Rosbash habían demostrado que la proteína PER se acumulaba en el núcleo durante la noche, pero no fue hasta 1994 cuando Young descubrió un segundo gen del rejoj, atemporal, que codifica la proteína TIM necesaria para un ritmo circadiano normal. En su trabajo demostró que cuando TIM se unió a PER, las dos proteínas son capaces de entrar en el núcleo de la célula donde bloqueó la actividad del gen ‘period’ para cerrar el bucle inhibitorio de retroalimentación.

De este modo comprobaron la precisión con la que el reloj biológico se adapta a la fisiología de cada individuo en los diferentes momentos del día, regulando funciones críticas como el comportamiento, los niveles hormonales, el sueño, la temperatura corporal y el metabolismo. Por eso el bienestar se ve afectado cuando hay un desajuste temporal como los episodios de ‘jet lag’.

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