Troben un rellotge biològic universal en la respiració cel·lular

Les proteïnes dels molls (en el centre de la imatge) són els mecanismes circadiaris més antics coneguts i només apareixen en cèl·lules procariotes. Els mesuraments r

La peroxierredoxina és un enzim que extreu de les cèl·lules els productes secundaris tòxics que es produeixen com a conseqüència de la respiració de l'oxigen i és utilitzada per gairebé tots els éssers vius. Investigadors de la Universitat de Cambridge han descobert que aquests enzims s'oxiden i redueixen formant cicles d'unes 24 hores en tots els regnes dels éssers vius, coincidint amb el cicle de la nit i el dia.

En 2011 es va detectar el cicle circadiari de peroxierredoxinas en glòbuls vermells humans i en l'alga O. tauri, i ara s'ha anunciat que han vist el mateix en ratolins, mosques de fruita, plantes, bacteris i fins i tot arquejos. Totes dues recerques han estat publicades en la revista Nature i segons els investigadors, “després de veure que el cicle d'oxidació-reducció de peroxierredoxinas 24 hores es dóna en tots els dominis de la vida, cada vegada és més acceptable que els ritmes circadiaris de les cèl·lules tinguin un origen molecular comú”.

Els rellotges biològics s'han trobat en moltes vides i en els últims anys s'ha aclarit el mecanisme. Les cèl·lules controlen el temps a través de cicles de repressió expressiva de certs gens: el propi producte que expressen els gens és el responsable de la repressió dels gens en un cicle de 24 hores. A pesar que el mecanisme és comú, els gens són diferents de l'espècie a l'espècie, per la qual cosa últimament s'ha imposat la hipòtesi que el rellotge biològic s'ha “inventat” en moltes ocasions de manera independent.

El descobriment d'investigadors de la Universitat de Cambridge amplia i completa la visió genètica. D'una banda, perquè el cicle dels enzims peroxierredoxina no és genètic sinó metabòlic. I, d'altra banda, perquè han vist interaccions entre un mecanisme i un altre en els éssers vius estudiats. En tots els casos han vist que els dos sistemes circadiaris són capaços de continuar funcionant bé sense l'altre, però interactuen entre si. Els autors citen en l'article publicat la coevolución dels mecanismes circadiaris: “Els nostres resultats suggereixen que els ritmes metabòlics són almenys tan antics com els específics dels rellotges, i sovint més antics però plenament integrats amb ells en els organismes moderns”.

Els investigadors argumenten que el mecanisme circadiari de peroxierredoxin va néixer fa 2.500 milions d'anys. L'activitat dels éssers vius fotosintètics va provocar l'acumulació d'oxigen en l'atmosfera terrestre, que va seguir el ritme del cicle de la fotosíntesi i va afavorir els mecanismes capaços d'eliminar els productes secundaris tòxics de l'oxigen, estenent-se entre els éssers vius.