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Cerrando el bucle circadiano: transcripción inducida por el reloj de sus propios inhibidores por y tiempo
T K Darlington1, K Wager-Smith, M F Ceriani
1Department of Cell Biology and NSF Center for Biological Timing, The Scripps Research Institute, 10550 North Torrey Pines Road, La Jolla, CA 92037, USA.
Science (New York, N.Y.)
|June 11, 1998
Resumen
La proteína Drosophila CLOCK impulsa la expresión génica del ritmo circadiano. Las proteínas PERIOD y TIMELESS luego inhiben CLOCK, completando el ciclo de retroalimentación molecular esencial para los ritmos diarios.
Área de la Ciencia:
- Cronobiología cronobiología.
- Biología Molecular Biología Molecular
- Genética La genética.
Sus antecedentes:
- Los ritmos circadianos están regulados por osciladores moleculares con un período de ~ 24 horas.
- Los mecanismos bioquímicos precisos que subyacen a la regulación circadiana de los genes permanecen en gran medida sin dilucidar en la mayoría de los sistemas de modelos.
Objetivo del estudio:
- Para dilucidar el mecanismo bioquímico de la regulación circadiana de genes en Drosophila.
- Identificar las interacciones específicas y los elementos de ADN involucrados en el control de los genes del ritmo circadiano.
Principales métodos:
- Se investigó la función de la proteína Drosophila CLOCK (dCLOCK).
- Analizó la regulación transcripcional del período y los genes atemporales.
- Utilizó análisis de genes reporteros para evaluar la actividad de los promotores y las interacciones de las proteínas.
Principales resultados:
- dCLOCK, como un heterodímero con un homólogo de BMAL1, induce directamente la transcripción de los genes de período y atemporal.
- Estos genes contienen elementos reguladores de la caja E en sus promotores, que están unidos por el complejo dCLOCK-BMAL1.
- Las proteínas PERIOD y TIMELESS regulan negativamente la actividad de dCLOCK bloqueando la transactivación de sus propios promotores, cerrando así el circuito de retroalimentación.
Conclusiones:
- Estableció un mecanismo molecular directo para el control circadiano de genes en Drosophila.
- Se demostró que el complejo CLOCK-BMAL1 se activa, mientras que las proteínas PERIOD-TIMELESS reprimen, los genes circadianos clave.
- Proporcionó evidencia bioquímica para el bucle de retroalimentación negativa central para la generación del ritmo circadiano.