Los neurobiólogos identifican un nuevo gen importante para los ritmos diarios saludables
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La vida se organiza en un horario de 24 horas. El centro de este ritmo regular es el reloj circadiano, cronometradores que están presentes en prácticamente todos los órganos, tejidos y tipos de células. Cuando un reloj no funciona bien, pueden producirse trastornos del sueño o una variedad de enfermedades.
Un descubrimiento reciente de la Universidad Northwestern podría ayudar a comprender cómo este reloj está vinculado a los ciclos diarios. Un equipo de neurobiólogos ha identificado un nuevo gen, llamado Tango10, que es fundamental para los ritmos de comportamiento diarios. Este gen está involucrado en una vía molecular por la cual el reloj circadiano central (los «engranajes») controla la salida celular del reloj (las «manecillas») para controlar los ciclos diarios de sueño y vigilia.
Mientras el El estudio se realizó con la mosca de la fruta Drosophila melanogaster, los hallazgos tienen implicaciones para los humanos. El conocimiento de cómo funciona esta vía podría conducir a terapias para ayudar a los problemas del sueño y podría arrojar luz sobre las enfermedades humanas relacionadas con el reloj, como la depresión, las enfermedades neurodegenerativas y metabólicas. enfermedad.
«Los científicos saben mucho sobre los ‘engranajes’ del reloj, pero no tanto sobre las ‘manecillas’, donde se produce el comportamiento, o la conexión entre los dos», dijo el Dr. Ravi Allada, un experto en ritmos circadianos que dirigió el estudio.
«Queríamos comprender mejor los fundamentos moleculares de la ‘señal de despertar’ diaria, que alerta a un animal de que es hora de despertarse», dijo. «En este estudio, nos enfocamos en las neuronas marcapasos que controlan el ciclo sueño-vigilia y utilizamos la detección genética para identificar los genes que regulan las neuronas».
Allada es el Profesor Distinguido Edgar C. Stuntz en Neurociencia y presidente del departamento de neurobiología en el Weinberg College of Arts and Sciences. Allada también es director asociado del Centro para el Sueño y la Biología Circadiana de Northwestern.
El estudio será publicado la semana del 15 de noviembre por las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS). Allada es el autor correspondiente del artículo.
Además de los experimentos con moscas realizados en el laboratorio de Allada, el equipo de Northwestern trabajó con Casey Diekman y Matthew Moye en el Instituto de Tecnología de Nueva Jersey, quienes realizaron experimentos de modelado computacional.
Los investigadores de Northwestern analizaron una serie de genes que pensaron que podrían ser importantes para el funcionamiento del reloj circadiano y el comportamiento de la mosca. A través de este proceso, descubrieron el gen llamado Tango10. Cuando eliminaron este gen, la mosca perdió su ritmo normal de comportamiento de 24 horas. Ciertas corrientes de potasio se redujeron y probablemente resultaron en neuronas hiperactivas y contribuyeron a la pérdida del ritmo regular.
En condiciones normales en la mosca, los niveles de proteína Tango10 aumentan y disminuyen con el tiempo circadiano, lo que puede modular el actividad de las neuronas para subir y bajar, lo que a su vez puede impulsar el ciclo y el comportamiento de sueño y vigilia del animal. En las moscas que carecen del gen Tango10, este ritmo diario se interrumpe.
«Nuestros hallazgos llenan un vacío molecular en nuestra comprensión de cómo los engranajes centrales del reloj controlan las manecillas», dijo Allada.
El título del artículo es «El adaptador Tango10 de ubiquitina ligasa E3 vincula el reloj circadiano central con neuropéptidos y ritmos conductuales». Los coprimeros autores son Jongbin Lee y Chunghun Lim, ex becarios postdoctorales en el laboratorio de Allada.
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El reloj circadiano desempeña un papel inesperado en las enfermedades neurodegenerativas Más información: El adaptador de ligasa de ubiquitina E3 vincula el reloj circadiano central con los ritmos neuropeptídicos y conductuales, Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2021). DOI: 10.1073/pnas.2110767118. Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad Northwestern Cita: Los neurobiólogos identifican un nuevo gen importante para los ritmos diarios saludables (2021, 15 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-neurobiologists-gene-important-healthy-daily.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.