Hace diez años, los investigadores descubrieron que el reloj biológico en las cianobacterias consta de solo tres componentes proteicos: KaiA, KaiB y KaiC. Estos son los componentes básicos - los engranajes, resortes y balanzas - de un ingenioso sistema que se asemeja a un sistema suizo de precisiónreloj. En 2005, científicos japoneses publicaron un artículo en ciencia que muestra que una solución de estos tres componentes en un tubo de ensayo podría ejecutar un ciclo de 24 horas durante días cuando se agrega un poco de energía. Sin embargo, los científicos no pudieron descubrir el funcionamiento exacto del sistema, a pesar de su relativasencillez.
William Faulkner
¿Cómo podrían los científicos resolver el funcionamiento de las piezas individuales? "Al final, el truco para comprender el tictac del reloj biológico en las cianobacterias fue, literalmente, hacer que el tiempo se detenga", dice el líder de investigación Albert Heck de la Universidad de Utrecht.Faulkner, Premio Nobel de Literatura, dijo: "Solo cuando el reloj se detiene, el tiempo cobra vida". Faulkner habló haciendo una pausa en la prisa constante de la vida. Ese también fue el truco aquí. Lentamos el reloj biológico al hacerlo funcionar.el refrigerador por una semana. En el sentido literal hemos congelado el tiempo "
Nueva combinación
Además del tiempo de detención, los investigadores aplicaron una nueva combinación de técnicas de investigación de vanguardia. Con una técnica, pudieron determinar con qué frecuencia cada uno de los tres complejos de proteínas - KaiA, KaiB y KaiC - ensamblados o desarmadosen un solo ciclo de 24 horas. Esto les enseñó qué conjuntos de componentes proteicos combinaciones de engranajes, resortes y equilibrios determinan el ritmo diario.
Acercamiento
Luego detuvieron el reloj en momentos específicos al reducir la temperatura. Esto les permitió utilizar una variedad de técnicas para acercarse con gran detalle a la estructura de la colección de componentes proteicos en ese momento: la posición de los engranajes,resortes y equilibrios. Al hacerlo, identificaron las dos estructuras que son vitales para comprender cómo funciona el reloj. Los investigadores pudieron deducir cómo giran las ruedas determinando las transiciones de una estructura a otra. Esto produjo un modelo que muestra exactamente cómosolo tres componentes proteicos forman un reloj de precisión que funciona en un ciclo de 24 horas.
"Aunque el reloj biológico de las cianobacterias es muy antiguo en términos de historia geológica, hoy podemos aprender mucho del sistema", dice Heck. Hace solo unos años, los investigadores descubrieron un proceso similar en nuestros glóbulos rojos."Las cianobacterias son los primeros organismos que han producido oxígeno. El enriquecimiento de oxígeno fue la base de la vida de hoy. Con los resultados de este estudio, estamos aprendiendo sobre los mecanismos primarios biológicos de la vida, pero podemos buscar aspectos específicos directamente en la investigación clínica".Heck resume.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Utrecht . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :