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Qué es la PER, una de las proteínas clave en nuestro reloj biológico

Martes 3 Octubre, 2017 en  Ciencia y Tecnología

Tres científicos estadounidenses hallaron la explicación sobre nuestro reloj biológico o ritmo circadiano, el responsable de que nos dé sueño por la noche o de que estemos más alerta durante el día.

relojbiologico

(BBC Mundo) ¿Te has preguntado alguna vez por qué te da jet lago por qué te afecta que te cambien el horario de trabajo?

La respuesta es más compleja que decir “porque cambia el horario de dormir”.

Tres científicos estadounidenses hallaron la explicación genética y molecular a estas y otras preguntas sobre nuestro reloj biológico o ritmo circadiano, el responsable de que nos dé sueño por la noche o de que estemos más alerta durante el día, entre otros procesos.

Por sus descubrimientos, Jeffrey Hall, Michael Rosbash, y Michael Young recibirán el Nobel de Medicina el 10 de diciembre, como se anunció el lunes.

Pero su investigación empezó hace más de 30 años, con nada menos que una mosca.

Gen del período

Seymour Benzer y Ronald Konopka descubrieron en los años 70 que la mutación en un gen desconocido altera el ritmo circadiano de la Drosophila o mosca de la fruta, cuenta la Asamblea del Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo, Suecia.

Pero no determinaron cómo funcionaba este gen.

En los años 80, Rosbash y Hall comenzaron a colaborar en la Universidad de Brandeis, en Boston, Estados Unidos, para seguir estudiando el reloj biológico de este insecto.

En 1984, ambos, en colaboración con Michael Young, de la Universidad Rockefeller de Nueva York, aislaron en la mosca un gen llamado period gene (gen del período), implicado en el ciclo.

Después descubrieron que este gen contiene instrucciones para fabricar una proteína llamada PER.

Los niveles de la proteína PER oscilan durante un ciclo de 24 horas: aumentan durante la noche y disminuyen durante el día.

Cuando aumentan, se desactiva el gen del periodo y el reloj biológico marcha más lento.

Si la PER disminuye, el reloj corre más rápido.

“Esta proteína está presente en todos los animales, incluidos los humanos”, dijo Michael Rosbash, uno de los ganadores del Nobel, a BBC Mundo.

Por esta razón, el mecanismo “de los relojes biológicos de otros organismos multicelulares, incluyendo los humanos, es muy parecido, casi idéntico” al descrito, explicó el científico.

Los descubrimientos de Hall, Rosbash y Young “explican cómo las plantas, los animales y los seres humanos adaptan su ritmo biológico para que se sincronice con las revoluciones de la Tierra”, dijo la Asamblea del Nobel en un comunicado.

Más proteínas

La variación de los niveles de la PER es una de las razones por las que algunas personas son como alondras matutinas y otras son noctámbulas.

Pero la PER no es la única que interviene en el ciclo biológico.

Esta fue la primera que se descubrió y la primera con la que se trabajó, pero hay unas seis u ocho proteínas que participan en el ritmo circadiano, indicó Rosbach a BBC Mundo.

“Todas interactúan unas con otras, trabajan juntas”, dijo.

Algunas de estas han sido identificadas por Rosbash y sus colegas.

En 1994, Michael Young, de la Universidad Rockefeller, explica la Asamblea del Nobel, descubrió un gen llamado timeless (atemporal), que fabrica la proteína TIM.

Esta se encarga de llevar a la PER hasta el gen del periodo para desactivarlo durante la noche.

Young identificó otro gen llamado doubletime (tiempo doble), que produce la proteína DBT, que según la Asamblea, “retrasa la acumulación de PER”.

Pero las proteínas no son todo lo que hay por conocer.

“Falta descubrir cómo sucede la sincronización, por qué dura exactamente 24 horas y cómo funciona el sueño, para qué es realmente”, dijo Rosbash a BBC Mundo.

Problemas de salud

El reloj biológico influye en nuestro humor y comportamiento, en los niveles hormonales, la temperatura corporal y el metabolismo, explica la Asamblea del Nobel.

Este mecanismo controla de manera tan precisa nuestro cuerpo para que coincida con el ritmo del día y la noche, que interrumpirlo puede tener profundas implicaciones.

A corto plazo, su alteración afecta la formación de la memoria. A largo plazo, causa desórdenes del sueño, aumenta el riesgo de enfermedades como la diabetes tipo 2, cáncer y enfermedades del corazón.

Además, para Rosbash, es “bastante posible” que su perturbación esté relacionada también con la depresión, aunque no se sabe muy bien cómo.

“Los doctores están siendo cada vez más conscientes de la importancia de tener una buena higiene del sueño, que significa ir a dormir a la misma hora, ser consciente de tu propio reloj y mantener un horario fijo”, dijo el galardonado con el Nobel a BBC Mundo.

Gracias a Rosbash, Hall y Young, “la biología circadiana se ha convertido en un campo de investigación amplio y muy dinámico, con repercusiones en nuestra salud y bienestar”, señaló la Asamblea del Nobel en un comunicado.

Antes de las investigaciones de los tres estadounidenses, “no teníamos ninguna idea del mecanismo genético detrás de los relojes de cuerpo”, dijo Michael Hastings, investigador del ritmo circadiano en el Laboratorio MRC de Biología Molecular, en Reino Unido, a la BBC.

Hastings cree que darles el premio, que asciende a US$1,1 millones, fue una decisión “fantástica”.


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