El descubrimiento del gen del ritmo circadiano en ratones podría conducir a avances

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Ese molesto sentimiento interno que te impulsa a buscar dormir por la noche y levantarte por la mañana para comer, trabajar y jugar, es aparentemente genético, y no solo en las personas. Casi todos los organismos vivos, desde animales hasta plantas, así como varios microorganismos y hongos, tienen un reloj biológico interno o un ritmo circadiano.

Sin embargo, a los científicos les ha intrigado cómo funcionan estos genes. Ahora, los científicos de Virginia Tech han dado un paso hacia una respuesta gracias al ADN de ratón, una placa de Petri y mucha paciencia. En un nuevo estudio publicado en la revista Genes & Development, Shihoko Kojima, profesora asistente en el Departamento de Ciencias Biológicas, parte del Virginia Tech College of Science, e investigadora del Fralin Life Sciences Institute, y su equipo han identificado un nuevo gen, Per2AS., que controla el ciclo de sueño / vigilia en ratones. Per2AS parece ser un nuevo tipo de gen, conocido como gen no codificante. A diferencia de la mayoría de los otros genes, el ARN no traduce el Per2AS en una proteína posterior, por lo que su función no está clara hasta ahora. (Los ritmos circadianos derivan del latín circa diem, que significa “aproximadamente un día”).

El estudio ha estado en curso durante varios años. Nueve, exactamente. ¿Por qué el largo plazo? Bueno, es complicado. Literalmente. “Fue difícil averiguar cuál era su trabajo porque Per2AS era un gen no codificante”, dijo Kojima. “Los científicos han acumulado una gran cantidad de conocimientos y herramientas para comprender la función de los genes tradicionales. Sin embargo, estas herramientas no se pueden aplicar fácilmente a genes no tradicionales, como Per2AS, porque la mayoría de las herramientas se fabrican basándose en las características únicas comunes a genes. tradicional “.

Además de Kojima, el estudio incluye la autoría de 13 miembros de Virginia Tech, incluidos profesores, ex alumnos y ex alumnos. Soy el Profesor Distinguido John Tyson del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad y ex Director de Biología de Sistemas de la Academia de Ciencias Integradas, la Especialista en Investigación Rebecca Mosig; los estudiantes universitarios Allison Castaneda, Jacob Deslauriers, Landon Frazier, Kevin He, Naseem Maghzian y Camille Schrier, la mayoría de los cuales buscan títulos avanzados en atención médica o investigación; y la ex alumna de Blacksburg High School, Aarati Pokharel, ahora en la Universidad de Virginia, y Lily Zhu, ahora en la Universidad Johns Hopkins.

Según Kojima, cuando se inició el Proyecto Genoma Humano hace unos 30 años, los científicos pensaron que la mayor parte de nuestro genoma estaba formado por genes tradicionales, porque se creía que estos genes controlaban los rasgos únicos que todos tenemos: color de ojos y de cabello, altura. y peso, personalidad. Esto resultó no ser cierto.

“Resulta que solo el 2% de nuestro genoma se usa para genes tradicionales y el resto parecen ser genes no tradicionales. Ha habido un acalorado debate sobre si estos genes no tradicionales también son importantes para nuestros rasgos; algunos dicen que . es ADN basura, mientras que otros dicen que tienen funciones importantes “, dijo.

La creciente evidencia sugiere que al menos algunos genes no tradicionales son importantes para varios procesos biológicos, como las actividades neuronales, las funciones inmunes y la diferenciación celular, así como el desarrollo de enfermedades como el cáncer, la neurodegeneración y las enfermedades genéticas congénitas “.

La gran ventaja: un gen no tradicional puede tener funciones para controlar nuestro reloj biológico y por eso es importante que nuestro genoma las tenga. En otras palabras, los genios no tradicionales son tan vitales como sus contrapartes más básicas.

“Las personas también tienen un gen equivalente”, dijo Kojima. “Sin embargo, en este punto no está claro si la versión humana tiene las mismas funciones que la versión del ratón. La mayoría de los organismos que viven en la Tierra tienen un reloj circadiano porque este es un importante sistema de cronometraje interno para adaptarse a los cambios ambientales diarios … causados ​​por la rotación de la Tierra. El reloj circadiano del hombre no es muy diferente al de los roedores o insectos “.

¿Que sigue? Kojima quiere estudiar el gen en un modelo de ratón vivo. No solo de una placa de Petri. “También queremos saber si este gen está presente en muchos otros organismos. Si es así, significaría que este gen es muy importante”.

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