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Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young recibieron el Nobel 2017 por desentrañar los mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano.

(www.neomundo.com.ar / Fuente: SINC) Todos los organismos vivos, incluidos los humanos, constan de un reloj biológico interno que les permite anticiparse -y adaptarse- al ritmo regular del día. Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young llevan muchos años trabajando para descifrar su funcionamiento interno. Sus descubrimientos y avances les valieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología y permiten explicar cómo tanto las plantas, los animales como los seres humanos adaptan sus ritmos biológicos para que estén sincronizados con la rotación de la Tierra.

Utilizando como modelos animales a las moscas de la fruta, los ganadores del Nobel aislaron un gene que controla el ritmo biológico diario normal.

Los premiados provienen de instituciones estadounidenses, Hall –profesor de la Universidad de Maine–, Rosbash –en la Universidad Brandeis– y Young –investigador en la Universidad Rockefeller–, mostraron cómo este gen es el encargado de codificar una proteína que se acumula en la célula durante la noche y se degrada durante el día.

En trabajos posteriores los tres identificaron más componentes proteicos de esta maquinaria del tiempo y dieron con el mecanismo que controla el reloj interno de cada célula. Hoy sabemos que estos relojes funcionan también en otros organismos multicelulares, incluyendo los humanos.

RITMOS
El ritmo circadiano es el encargado de regular el comportamiento, los niveles hormonales, el sueño, la temperatura corporal y el metabolismo. Y, de la misma forma, su desajuste es responsable de varios trastornos que sufren las personas al –por ejemplo- viajar en avión, como el conocido jet lag.

El siguiente paso fue comprender cómo se podrían generar y mantener esas oscilaciones circadianas. Hall y Rosbash plantearon la hipótesis de que la proteína PER bloqueaba la actividad del gen encontrado por ellos.

Los expertos propusieron que, mediante un circuito inhibitorio de retroalimentación, la proteína PER podría prevenir su propia síntesis y, por tanto, regular su nivel en un ritmo cíclico continuo.

Sin embargo, aún faltaban algunas piezas del rompecabezas. Hall y Rosbash habían demostrado que la proteína PER se acumulaba en el núcleo durante la noche, pero quedaba por saber cómo llegaba hasta allí.

En 1994, Young descubrió un segundo gen de este reloj biológico, que codifica la proteína TIM, necesaria para un ritmo circadiano normal. Así, demostró que cuando TIM se une a PER, las dos proteínas son capaces de entrar en el núcleo de la célula donde bloquean la actividad del gen, cerrando el circuito inhibitorio de retroalimentación.

Los hallazgos de los tres laureados establecieron principios mecánicos clave del reloj biológico. Es más, durante los años siguientes se aclararon otros componentes moleculares del mecanismo de dicho reloj, lo que explicaba su estabilidad y función.
Por ejemplo, se identificaron las proteínas adicionales requeridas para la activación del gen, así como para el mecanismo por el cual la luz puede sincronizar el reloj.

Finalmente, hoy sabemos que el reloj biológico está involucrado en muchísimos aspectos de nuestra fisiología. Y sabemos que todos los organismos multicelulares, incluyendo a las personas, por supuesto, utilizan mecanismos similares para controlar los ritmos circadianos. De hecho, una gran proporción de nuestros genes están regulados por el reloj biológico y, en consecuencia, un ritmo circadiano cuidadosamente calibrado permite adaptar nuestra fisiología a las diferentes fases del día.

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