La mayoría de las proteínas se producen durante dos intervalos del ciclo circadiano, el mediodía y en mitad de la noche, según revela un estudio en el que se examinó un gran grupo de proteínas producidas rítmicamente en las células que componen el reloj circadiano, en un estudio realizado en la mosca de la fruta 'Drosophila'.
'Los relojes circadianos de las moscas de la fruta y los seres humanos comparten componentes moleculares, por lo es un modelo excepcional para los estudios genéticos centrados en el comportamiento circadiano', dijo Yanmei Huang, profesor asistente de investigación de neurociencia en la Escuela de Medicina de la Universidad de Tufts (TUSM), en Boston, Estados Unidos, y miembro del equipo de esta investigación, publicada en Plos Biology.
Se analizaron las moscas de la fruta en diferentes momentos del ciclo circadiano, y se aislaron ARNm junto a ribosomas a partir de células de reloj, identificánolos y cuantificándolos mediante métodos de secuenciación de ARN para documentar los patrones en la producción de proteínas.
Los ARN mensajeros (ARNm) contienen instrucciones para la producción de proteínas en un proceso denominado traducción. El equipo dirigido por Rob Jackson, profesor en TUSM y miembro de las facultades de Neurociencia y Genética de la Facultad Sackler de Ciencias Biomédicas Graduadas en Tufts utilizó perfiles de traslación, un método que revela indirectamente la producción de proteínas, el ARN y la secuenciación para determinar exactamente cuándo se producen las proteínas en células de reloj a partir de los ARNm . Así, identificaron 1.069 ARNm, incluyendo cientos de nuevos que muestran picos en la traducción a ciertas horas del día.
Las proteínas formadas a partir de estos 1.069 ARNm se clasificaron según su función biológica. Entre las proteínas cuyas funciones son conocidas, los investigadores encontraron que las necesarias para funciones similares se produjeron en el mismo horario. Las proteínas relevantes para el metabolismo tuvieron un pico de producción durante el día, mientras que las proteínas para el crecimiento celular muestran el pico de producción durante la noche.
Los científicos esperan que mediante la identificación de los momentos específicos en los que se producen las proteínas en las células de reloj y sus funciones, se pueda entender mejor cómo el reloj circadiano regula el desarrollo de proteínas y los sistemas biológicos del organismo, lo que, a su vez, proporcionará información sobre enfermedades y trastornos psiquiátricos causados por las interrupciones en el sistema circadiano.
'Esta producción de proteínas altamente sincronizada es un nuevo descubrimiento. Por primera vez en cualquier organismo, se han identificado las proteínas dentro de las células de reloj que muestran ritmos de 24 horas de producción', resumió el autor principal, Rob Jackson.