Descubren una pieza comun del reloj biologico en plantas y humanos

El novedoso hallazgo, que surgio a partir del estudio de miles de genes que regulan la adaptacion de la fisiologia de los seres vivos a los cambios del dia y de las estaciones, amplia la comprension de enfermedades y de la dinamica de los cultivos

El doctor Marcelo Yanovsky, jefe del laboratorio de Genomica Vegetal del Instituto Leloir (FIL), y dos integrantes de su equipo, las licenciadas Estefania Mancinia y Soledad Perez-Santangelo, en el fitotron de la FIL.

Un grupo de cientificos demostro que los relojes biologicos de las plantas y de los seres humanos tienen en comun una pieza en comun sin la cual no podrian adaptar sus funciones fisiologicas a lo largo del dia y de las estaciones. Entre los ritmos regulados por ese mecanismo se destacan los ciclos de sueño vigilia en las personas y los ritmos en la posicion de las hojas.

«Cuando analizamos la informacion que generabamos en experimentos con celulas de plantas y de humanos en cultivo nos sorprendio descubrir que sus relojes biologicos comparten un mecanismo clave para que su engranaje funcione correctamente», afirmo el doctor Marcelo Yanovsky, investigador del CONICET y jefe del laboratorio de Genomica Vegetal del Instituto Leloir, en la ciudad de Buenos Aires.

Los cientificos encontraron que los genes LSm, en particular LSm5, son fundamentales para el funcionamiento del reloj biologico de plantas y mamiferos, incluidos los seres humanos. «Cuando estos genes se alteran, los relojes circadianos en ambos sistemas se enlentencen y dan ritmos en procesos que se repiten cada 26 o 27 horas en lugar de las clasicas 24 horas», explico el investigador.

Asimismo, Yanovsky y sus colegas demostraron que ambos genes actuan como «directores de orquesta» y juegan un papel clave en el proceso conocido como «splicing alternativo», mediante el cual se procesan miles de genes en forma ritmica para asi impactar en multiples proceso biologicos en forma coordinada.

Comprender los mecanismos que regulan los ritmos biologicos en plantas es clave para disponer de mas herramientas geneticas que permitan optimizar el crecimiento y desarrollo de cultivos en distintas regiones geograficas, en particular en distintas latitudes. En animales, entender los mecanismos de regulacion de los ritmos biologicos puede ser importante para atenuar los sintomas de enfermedades vinculadas al mal desempeño de los relojes, como ciertos sindromes del sueño, afirmo Yanovsky. «Sin embargo, nuestro hallazgo todavia esta lejos de impactar sobre aplicaciones concretas en temas agropecuarios o de salud», aclaro.

El doctor Diego Golombek, director del Laboratorio de Cronobiologia de la Universidad Nacional de Quilmes, quien no participo en este estudio, indico que «cuando un hallazgo de estas caracteristicas se comprueba en organismos tan distintos, es una evidencia de que es un mecanismo que o bien se ha conservado evolutivamente o bien que a traves de la evolucion se ha convergido al mismo tipo de soluciones para regular aspectos basicos de la biologia».

«El trabajo de Yanovsky demuestra que muchas piezas del engranaje de nuestros relojes son -y funcionan- de forma muy parecida en diversos organismos… si, desde la lechuga hasta el consumidor de la misma!», opino por su parte el biologo Ezequiel Petrillo, quien esta actualmente investigando con una beca postdoctoral Marie Curie de la Union Europea en la Universidad Medica de Viena, Austria.

Para descifrar la actividad de millones de genes en tiempos muy breves, los investigadores utilizaron equipos de ultima generacion prestados por el Instituto de Agrobiotecnologia de Rosario (INDEAR), un instituto mixto resultante de la asociacion de la empresa Bioceres con el CONICET.

Del estudio, publicado en la destacada revista cientifica Proceedings of the National Academy of Sciences» tambien participaron las licenciadas Soledad Perez-Santangelo y Estefania Mancinia y el doctor Ruben Gustavo Schlaen del laboratorio de Yanovsky; el doctor Ariel Chernomoretz del laboratorio de Bioinformatica Estructural del Leloir; y los doctores Lauren Francey y John Hogenesch, de la Facultad Perelman de Medicina de la Universidad de Pensilvania, en Estados Unidos.