Los ritmos circadianos son impulsados por un reloj circadiano altamente autónomo y autosuficiente en nuestras células, que nos dice cuándo dormir o despertarnos en un ciclo de 24 horas.
Este mecanismo también se puede encontrar en otros organismos, incluso en bacterias primitivas y fotosintéticas conocidas como cianobacterias. En las cianobacterias, tres tipos de proteínas conocidas como KaiA, KaiB y KaiC trabajan juntas como engranajes de un reloj para crear los ritmos.Para estudios previos, las tres proteínas Kai son necesarias para que funcione el reloj circadiano de las cianobacterias, y la falta de KaiA podría abolir las oscilaciones.
Sin embargo, en un estudio reciente publicado en Comunicaciones de la naturaleza , científicos de la Universidad de Waseda, la Universidad de Kyushu y la Universidad de Ritsumeikan presentaron una observación de oscilaciones circadianas amortiguadas de baja amplitud amortiguadas en ausencia de KaiA en la cianobacteria Synechococcus elongatus .
Hideo Iwasaki, profesor de biología celular en la Universidad de Waseda y autor correspondiente de este estudio, en realidad registró ritmos circadianos tan débiles durante un experimento realizado retrospectivamente hace más de 20 años, pero en ese momento, se descartó como una discrepancia y se pasó por altoSin embargo, cuando un estudiante graduado de su laboratorio señaló las mismas oscilaciones sutiles mientras observaban patrones de expresión génica de una variante genómica de las cianobacterias que carecen de KaiA, Iwasaki sabía que algo estaba sucediendo.
"Dedicamos mucho tiempo y energía a realizar experimentos, como monitorear los ritmos con una técnica llamada reportero de bioluminiscencia, para comprender la importancia fisiológica y los mecanismos moleculares de las oscilaciones circadianas húmedas, así como para establecer nuestra perspectiva teórica porque teníamos unaCreo que nuestros hallazgos anularían el conocimiento convencional ", dice Iwasaki." Nuestros hallazgos son el resultado de los esfuerzos realizados por el estudiante graduado que notó las oscilaciones, quien es el primer autor de este artículo, y por los talentosos investigadores con los que colaboramos.me gustaría agradecer a todos los involucrados por su dedicación y trabajo duro "
Iwasaki agrega: "También encontramos que los ritmos amortiguados resuenan con ciclos externos con un período de 24 a 26 horas, lo que significa que su frecuencia natural es similar a la de un reloj circadiano. Por lo tanto, en un entorno alterado día-noche,Las oscilaciones de baja amplitud podrían actuar teóricamente como un reloj circadiano para regular diversas actividades dentro de las células y adaptarse al cambio en el entorno cíclico ".
Aunque se ha realizado mucha investigación sobre el reloj circadiano, los investigadores han tenido la tendencia de evitar estudiar oscilaciones circadianas amortiguadas debido a la dificultad para analizarlos y sus fenotipos no son particularmente intrigantes, pero Iwasaki cree que es necesariocentrarse más en el tema.
"Según nuestros resultados, podríamos plantear la hipótesis de que el reloj circadiano no se volvió autónomo y autosustentable de repente, sino que evolucionó gradualmente a partir de oscilaciones de baja amplitud", dice Iwasaki. "De la evidencia de que algunas cianobacterias en la naturalezael medio ambiente no posee KaiA, tal vez obtener y perder KaiA sucedió varias veces a lo largo de su evolución, y podría ser que algunas cianobacterias no tengan KaiA por buenas razones.A través de estudios adicionales sobre oscilaciones circadianas húmedas, podríamos estar descubriendo un gran misterio con fisiologíay significado evolutivo "
Iwasaki y su equipo están interesados en investigar más a fondo los roles que desempeñan las oscilaciones circadianas húmedas. Si se pueden observar mecanismos circadianos similares entre las plantas y los mamíferos superiores, es posible que pueda manipular nuestros ritmos circadianos con mayor precisión mediante la aplicación de oscilaciones y resonancias circadianas amortiguadas.
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Materiales proporcionado por Universidad de Waseda . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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