Metabolismo y reloj biológico
Los relojes circadianos se basan en los factores de transcripción CLOCK y BMAL1 para desencadenar la expresión genética rítmica para regular en última instancia la fisiología y el metabolismo diario. Hasta la fecha, la mayoría de los estudios han analizado las oscilaciones del transcriptoma. Ahora bien, las proteínas son los verdaderos mediadores de las funciones celulares, por lo que el mundo científico debe reconsiderar su planteamiento y ampliar la investigación al nivel proteómico. El proyecto «Circadian clock function by quantitative proteomics and phosphoproteomics» (CLOCKPROTEOMICS), financiado con fondos de la UE, analizó el papel de las proteínas en el funcionamiento del reloj biológico en tejidos de ratones. Se utilizaron las técnicas más avanzadas de espectrometría de masas junto a la proteómica cuantitativa para investigar los ritmos circadianos en la expresión de proteínas de los mamíferos. Se descubrió que cerca del 6 % de las proteínas hepáticas seguían un ciclo diario y que sus oscilaciones diferían de las de sus transcritos, lo que indicaba con claridad que los mecanismos postranscripción son los que deciden la fase de las proteínas rítmicas y por tanto rigen los procesos metabólicos. Aparte de para el metabolismo, las oscilaciones circadianas de las proteínas hepáticas también parecen ser decisivas en el caso de otros procesos celulares. El siguiente paso para el proyecto fue describir las oscilaciones circadianas en proteínas fosforiladas, una modificación que se asocia con la función de las proteínas. Los resultados demostraron que un conjunto amplio de proteínas del hígado murino presentaban ritmos en sus niveles de fosforilación. Además, los científicos aplicaron la espectrometría de masas para analizar cuáles son los complejos proteicos que se enlazan para sincronizar secuencias de consenso de ADN, y en especial con el promotor del gen PER2. Descubrieron nuevas proteínas de interacción de BMAL y CLOCK que se unen a secuencias de consenso de ADN y, al parecer, participan de la modificación de la cromatina. La labor realizada en el estudio CLOCKPROTEOMICS ha destacado la importancia de los relojes circadianos (mediante la abundancia de proteínas) en la regulación del metabolismo en mamíferos. Los investigadores participantes han aportado pruebas sólidas del mecanismo por el que los complejos CLOCK/BMAL1 regulan la transcripción génica.
Palabras clave
Reloj biológico, metabolismo, oscilaciones circadianas, BMAL, CLOCK
