El mosquito marino Clunio marinus, que no pica, vive a lo largo de las costas mareadas de Europa, donde el momento preciso es de importancia existencial: la reproducción y la oviposición deben ocurrir cuando la marea está en su nivel más bajo. Las mareas, y por lo tanto también la marea baja, están influenciadastanto por el sol como por la luna. Para prever el momento ideal de reproducción, Clunio tiene dos relojes internos: un reloj circadiano diario, comparable a un reloj, puesto por el sol, y un reloj circalunar mensual, comparable a un reloj.calendario, fijado por la luna.
Debido a causas geográficas, el momento de las mareas bajas difiere entre ubicaciones geográficas. Por lo tanto, los mosquitos tienen que "configurar" sus relojes de acuerdo con su posición. Los científicos ya habían descubierto en la década de 1960 que los mosquitos que viven a lo largo de la costa del Atlánticomar han adaptado genéticamente sus relojes circadianos a la aparición local de mareas.
Kristin Tessmar-Raible y su equipo luego investigaron cómo tales adaptaciones pueden ocurrir a nivel molecular. El trabajo fue encabezado por el postdoctorado Tobias Kaiser, quien ya había descubierto previamente que adaptaciones similares también son válidas para los relojes circalunares.
Tobias secuenció y comparó diferentes genomas de Clunio en una estrecha colaboración con el grupo de Arndt von Haeseler. Esto permitió a los investigadores desentrañar las secuencias genómicas que probablemente subyacen a las diferencias de tiempo circadiano y circalunar. Más trabajo molecular con la estudiante de doctorado de VBC Birgit Poehn y colaboraciones conLos grupos de Thomas Hummel Facultad de Ciencias de la Vida, Universidad de Viena y Florian Heyd FU Berlín, Alemania proporcionaron un primer modelo mecanicista, cómo tales adaptaciones moleculares pueden conducir a una sincronización circadiana diferencial.
Los resultados del investigador apuntan a que una proteína específica, llamada quinasa II dependiente de calcio / Calmodlin CaMKII, es el principal efector detrás de la adaptación del reloj circadiano al entorno geográfico. "Diferentes variantes de CaMKII parecen permitir que el reloj circadianocorrer más rápido o más lento ", explica Tessmar-Raible." Y, por supuesto, es un aspecto interesante que esta proteína, que no ha cambiado mucho durante el curso de la evolución, también se puede encontrar en humanos. Por lo tanto, surge la pregunta, siCaMKII también puede desempeñar un papel en los cronotipos humanos ".
Sorprendentemente, la proteína CAMKII es una de las proteínas más abundantes en el cerebro humano y ya se ha relacionado con trastornos neuropsiquiátricos, que a menudo aparecen junto con disfunciones del reloj circadiano ". Nuestro estudio plantea muchas preguntas intrigantes, además dela modulación del reloj circadiano, también sugiere candidatos moleculares para la modulación del 'calendario interno', el reloj lunar. Y en la comprensión de estos bloqueos todavía estamos en el principio ", comenta Tobias Kaiser. Él continuará esta pregunta consu grupo en el Instituto Max-Planck de Biología Evolutiva en Plön.
Plataforma "Ritmos de la vida"
Desde 2013, la Universidad de Viena ha apoyado la investigación sobre los "Ritmos de la vida" mediante la financiación de una plataforma de investigación interdisciplinaria que involucra a científicos de los Laboratorios Max F. Perutz MFPL, la facultad de Ciencias de la Vida y la facultad de Química.Las plataformas de investigación universitaria facilitan la colaboración entre diferentes facultades o centros universitarios. Los resultados de estos proyectos a menudo constituyen la base para solicitudes de subvenciones exitosas más grandes.
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Materiales proporcionado por Universidad de Viena . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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