El calcio y la proteasa SOL median el restablecimiento de la temperatura de los relojes circadianos

Área de la Ciencia:

• Cronología
• Biología molecular
• Fisiología de los insectos

Sus antecedentes:

• Los relojes circadianos sincronizan los ritmos biológicos con el medio ambiente, principalmente utilizando señales de luz.
• Los mecanismos moleculares por los cuales los relojes circadianos detectan y responden a la temperatura son menos conocidos.
• Comprender el papel de la temperatura es crucial para explicar cómo los relojes integran múltiples entradas ambientales.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar los mecanismos moleculares por los cuales la temperatura influye en el tiempo del reloj circadiano.
• Identificar las proteínas clave y las vías involucradas en la detección térmica por el reloj circadiano.
• Investigar la conservación potencial de estos mecanismos entre insectos y mamíferos.

Principales métodos:

• Utilizó Drosophila melanogaster como organismo modelo para estudiar las respuestas del reloj circadiano a la temperatura.
• Investigó el papel del calcio citosólico, CALMODULIN y la proteasa SOL en los cambios de fase inducidos por la temperatura.
• Se examinaron los efectos de la regulación a la baja del homólogo SOL de los mamíferos, SOLH, en las respuestas térmicas en las proteínas del reloj de los mamíferos.

Principales resultados:

• La temperatura induce cambios de fase en los relojes circadianos de Drosophila a través de la degradación de la proteína TIM.
• Esta vía de degradación térmica es distinta de la vía CRY dependiente de la luz.
• El proceso implica un aumento del calcio citosólico, la unión de CALMODULIN a TIM y la mediación por la proteasa calpina atípica SOL.
• La regulación a la baja de SOLH en los mamíferos bloquea la degradación térmica de mPER2, lo que sugiere principios conservados.

Conclusiones:

• Se ha identificado una nueva vía molecular para la termo-sensación circadiana, que involucra al calcio, CALMODULIN y la proteasa SOL.
• Esta vía converge con la vía de detección de luz en la proteína TIM, proporcionando un mecanismo para integrar señales de luz y temperatura.
• La sensación térmica circadiana en insectos y mamíferos comparte principios moleculares fundamentales, lo que pone de relieve la conservación evolutiva.