Comprender las redes de genes del reloj corporal podría ayudar a convertir a los madrugadores en noctámbulos o viceversa



El funcionamiento de los relojes corporales podría llevar a la ciencia que puede convertir a un madrugador en un búho nocturno o viceversa, así como otros avances, como ayudar a que los cultivos crezcan durante todo el año.

En Applied Physics Reviews, de AIP Publishing, los científicos de Penn State informan sobre su trabajo para promover el conocimiento sobre los ritmos circadianos, el proceso natural que rige los patrones de sueño y vigilia en humanos, animales y plantas.

Los investigadores han identificado un conjunto de genes, llamados genes reloj, que controlan estos ritmos. Pero una red de genes más complicada de lo que se conocía anteriormente parece estar relacionada con los ritmos circadianos. Comprender más completamente esta red es clave para comprender cómo funcionan los ritmos y cómo podrían modificarse.

Los autores detallan un modelo estadístico que están utilizando para ayudar a identificar todos los genes involucrados en esta red. Con la ayuda de científicos de otras disciplinas, esperan comprender completamente cómo estos genes trabajan juntos para hacer que una persona sea más productiva temprano en la mañana mientras que otra prospera en medio de la noche.

Hacerlo podría conducir a la creación de medicamentos que ayudarían a alguien que es naturalmente una persona que trabaja por el día pero que debe trabajar por la noche, o alguien que lucha por ser productivo a primera hora de la mañana.

Si entendemos el gen de un noctámbulo, podemos desarrollar un fármaco para activar ese gen para un madrugador que tiene que vivir un estilo de vida como un noctámbulo “.

Rongling Wu, autor, director, Centro de Genética Estadística, Penn State

También existen posibles beneficios para la salud. Los ritmos circadianos alterados se han relacionado con problemas de salud que incluyen depresión, ansiedad, aumento de peso y enfermedades cardiovasculares.

Y aunque la mayoría de la gente probablemente piensa en los ritmos circadianos de los seres humanos, las plantas y los animales también los tienen. Un gran avance en la comprensión de la red de genes del reloj podría ayudar a aumentar la producción de cultivos.

Por ejemplo, el trigo, que tiende a “descansar” durante la mitad del día, podría modificarse para que crezca durante todo el día y se coseche más rápidamente. O un cultivo que no crece bien en las áreas del norte con menos luz del día y temperaturas más frías podría tener genes alterados para hacer que ignore esas condiciones.

“Podemos aumentar nuestra producción”, dijo Wu. “Si podemos activar el gen correcto, podemos usar todo ese tiempo. Pero necesitamos reunir a diferentes investigadores de otros campos para comprender mejor un problema tan complejo”.

Fuente:

Referencia de la revista:

Sol, L., et al. (2021) Mecánica estadística de las redes de genes del reloj que subyacen a los ritmos circadianos. Revisiones de física aplicada. doi.org/10.1063/5.0029993.

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