EL RELOJ CIRCADIANO MARCA EL CICLO CELULAR EN LAS PLANTAS

Un equipo español del Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG) ha demostrado que los dos principales osciladores celulares, el reloj circadiano y el ciclo celular, están estrechamente conectados.

El reloj circadiano es el responsable de generar las oscilaciones de procesos biológicos en coordinación con el ciclo de día y noche y los cambios de luz y temperatura asociados, y el ciclo celular se encarga de la división y el crecimiento de las células.

Por lo que un buen funcionamiento del ciclo celular es de vital importancia para que el organismo no sufra consecuencias negativas, como ocurre con el desarrollo del cáncer.

El estudio, realizado con la planta Arabidopsis thaliana, demuestra que el reloj circadiano controla la velocidad del ciclo celular, regulando la división celular y el crecimiento celular en sincronización con los ciclos diurno y nocturno.

La planta fue modificada aumentando la cantidad de proteína TOC1, lo que provocó un descenso en el ritmo del reloj circadiano y se pudo comprobar que las hojas de la planta eran más pequeñas y tenían menos células de lo normal, lo que implicaba que modificando el reloj circadiano también se modificaba el ritmo de división celular.

Por otro lado, se observó el efecto contrario al disminuir la cantidad de TOC1, el reloj circadiano iba más rápido y el ciclo celular se aceleraba.

Demostraron así,  que la velocidad del reloj circadiano marca el ritmo del ciclo celular, según palabras de la investigadora del CSIC, que lideró el estudio, Paloma Mas.

Para constatar cómo el ritmo circadiano afecta al ciclo de división celular,analizaron la duración de cada una de las fases del ciclo celular en las hojas de las plantas con más TOC1, comparándolo con las plantas control, y descubrieron que las plantas con un ciclo circadiano más largo pasaban más horas detenidas en la fase G1 del ciclo celular, tardando más en entrar en la fase S, fase en la que se copia el ADN hasta duplicar su material genético.

Así mismo, comprobaron que el gen CDC6, proteína clave en el ciclo celular, sobre todo en la duplicación del ADN en la fase S, desaparecía totalmente al aumentar la actividad de TOC1. Por lo que el mecanismo molecular, por el que el reloj circadiano regula el ciclo celular, depende de la función represora de TOC1 sobre CDC6.

Los investigadores hipotetizaron que si el ritmo circadiano modificaba el ciclo celular, también podría tener un efecto en el desarrollo de tumores, que ocurren cuando las células proliferan sin control. Para probarlo,  infectaron las plantas de Arabidopsis con una bacteria que induce la formación de tumores en la planta y comprobaron que, efectivamente, en las plantas que contenían más cantidad de TOC1, los tumores crecieron más lentamente que en las plantas control, lo que tiene relación con un ciclo celular más lento.

Este descubrimiento abre la puerta a futuros estudios destinados a identificar mecanismos que desflecaren el reloj circadiano como posible arma terapéutica para retrasar el desarrollo de tumores en humanos.

Fuentes: Noticias de la Ciencia, Agencia Sinc