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Circadian Rhythms and Gene Regulation

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The biological clock is involved in many aspects of regulating complex physiology in all animals. It was in 1935 when German zoologists, Hans Kalmus and Erwin Bünning, discovered the existence of circadian rhythm in Drosophila melanogaster. However, the internal molecular mechanisms behind the circadian clock remained a mystery until 1984, when Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash, and Michael W. Young discovered the expression of the Per gene oscillating over a 24-hour cycle. In subsequent...
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Biological Clocks and Seasonal Responses02:45

Biological Clocks and Seasonal Responses

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The circadian—or biological—clock is an intrinsic, timekeeping, molecular mechanism that allows plants to coordinate physiological activities over 24-hour cycles called circadian rhythms. Photoperiodism is a collective term for the biological responses of plants to variations in the relative lengths of dark and light periods. The period of light-exposure is called the photoperiod.
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Atlas del proteoma circadiano de ratón

Yuta Otobe1, Norie Deki-Arima2, Shao Xinyan3

  • 1Circadian Clock Project, Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science, Kamikitazawa 2-1-6, Setagaya-ku, Tokyo 156-8506, Japan.

Molecular cell
|January 10, 2026
PubMed
Resumen

Los científicos crearon un atlas completo del proteoma circadiano de ratón analizando 32 tejidos. Este recurso revela patrones de expresión de proteínas a lo largo del tiempo y el espacio, lo que ayuda al estudio de los ritmos biológicos diarios.

Palabras clave:
reloj circadianoritmo circadianoespectrometría de masaslocalización nuclearfosforilaciónanálisis del proteoma

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Área de la Ciencia:

  • Cronobiología
  • Proteómica
  • Genómica

Sus antecedentes:

  • El reloj circadiano regula la expresión génica diaria y los procesos fisiológicos.
  • La secuenciación de próxima generación avanzó los estudios de expresión de ARN, pero los datos funcionales a nivel de proteína siguen siendo limitados.
  • La comprensión de la dinámica de las proteínas es crucial para descifrar la biología circadiana.

Objetivo del estudio:

  • Generar un atlas completo del proteoma circadiano de ratón en múltiples tejidos.
  • Investigar los perfiles de expresión espaciotemporal de las proteínas.
  • Analizar los cambios circadianos en la cantidad y calidad de las proteínas en el hígado.

Principales métodos:

  • Se utilizó espectrometría de masas de próxima generación (Orbitrap Astral) para el análisis proteómico.
  • Se realizó adquisición de datos independiente en 584 muestras, incluyendo tejidos de desarrollo.
  • Se analizaron proteínas de células enteras y nucleares de 32 tejidos, incluido el núcleo supraquiasmático (SCN).

Principales resultados:

  • Se generó un atlas del proteoma circadiano de ratón que detalla aproximadamente 19 000 proteínas.
  • Se revelaron patrones de expresión espaciotemporal de proteínas en 32 tejidos.
  • Se identificaron cambios circadianos en la cantidad y calidad de las proteínas, y alteraciones en un modelo de ratón con avance familiar de la fase de sueño (FASP).

Conclusiones:

  • El atlas del proteoma circadiano multi-tejido es un recurso fundamental para comprender la expresión y función de las proteínas.
  • Proporciona información sobre la regulación temporal y espacial del proteoma.
  • Facilita la investigación sobre ritmos circadianos y enfermedades humanas relacionadas como el FASP.