Descubren una pieza clave del reloj biológico

Descubren una pieza clave del reloj biológico
Regula este mecanismo genético tanto en la mosca de la fruta como en vegetales

Jueves 21 de octubre de 2010

Con la colaboración de colegas del exterior, investigadores argentinos descubrieron que una misma proteína cumple roles similares, de gran importancia, en la modulación del reloj biológico de plantas e insectos. Por su relevancia, el estudio científico, que será publicado en Nature el 4 de noviembre, ya puede consultarse online .

“Los relojes biológicos son un conjunto de genes cuya actividad ordena temporalmente las respuestas fisiológicas de la mayoría de los seres vivos -explicó el autor responsable del estudio, Marcelo Yanovsky, director del Laboratorio de Genómica Vegetal del Instituto Leloir-. En el caso de los humanos, sincronizan funciones como el descanso y la actividad, la temperatura del cuerpo, el rendimiento cardíaco, el consumo de oxígeno y los ritmos de secreción de las glándulas endocrinas. En el caso de las plantas, regulan el momento apropiado para realizar la fotosíntesis o florecer, por ejemplo.”
En su estudio, los investigadores describen la función clave de la proteína PRMT5 en la regulación del reloj biológico tanto de la planta Arabidopsis thaliana como de la mosca Drosophila melanogaster , dos organismos modelo en estudios genéticos. “Lo que vimos fue que las plantas y moscas que tenían el gen PRMT5 mutado presentaban una serie de alteraciones en su comportamiento”, indicó Yanovsky.
A diferencia de las plantas normales, que suelen responder a ciclos de 24 horas, las mutantes presentaban un ciclo de 27 horas. Por otra parte, las moscas normales son más activas al amanecer, al atardecer hacen “una siesta” y luego duermen durante la noche. En cambio, las que presentaban el gen mutado tenían una actividad sostenida de día y de noche, “como si no durmieran o durmieran poco”, explicaron los autores principales del estudio, los licenciados Sabrina Sánchez, del Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura, y Ezequiel Petrillo, del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias, ambos de menos de treinta años.

Desmontando la maquinaria
Los investigadores descubrieron que la PRMT5 regula la actividad de los genes del reloj biológico, en especial, de un proceso conocido como splicing . “Un gen es una porción de ADN que da la orden para formar una proteína -explicó el doctor Alberto Kornblihtt, miembro del Ifibyne-. Primero debe copiarse a una molécula de ARN mensajero (ácido ribonucleico que contiene la información genética para la síntesis de proteínas). El splicing es el proceso de corte y empalme del ARN, que, como un sastre, recorta y descarta ciertas zonas del ARN mensajero para generar un «traje», el ARN mensajero maduro que será exportado del núcleo al citoplasma de la célula para fabricar la proteína codificada por el gen.”
También hallaron que el gen PRMT 5 no sólo regula al reloj, sino que también es controlado por el reloj y de ese modo influye en un amplio abanico de procesos biológicos. Si se conocieran todos los genes que contribuyen al funcionamiento del reloj, se los podría combinar para que en cierta latitud y cierta época del año florezca determinada planta en función de los registros históricos del clima. Subrayó Yanovsky: “Así podríamos mejorar aspectos productivos del sector agropecuario”.
Por su parte, Ezequiel Petrillo afirmó que “conocer las piezas del reloj y cómo se articulan entre sí le permite al relojero ajustar estos «aparatos» para que funcionen más adecuadamente. Algo similar al trabajo de los ingenieros genéticos del futuro”.

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