Hallan un reloj biológico universal en la respiración celular

Las proteínas de los muelles (en el centro de la imagen) son los mecanismos circadianos más antiguos conocidos y sólo aparecen en células procariotas. Las mediciones realizadas por investigadores de la Uni

La peroxierredoxina es una enzima que extrae de las células los productos secundarios tóxicos que se producen como consecuencia de la respiración del oxígeno y es utilizada por casi todos los seres vivos. Investigadores de la Universidad de Cambridge han descubierto que estas enzimas se oxidan y reducen formando ciclos de unas 24 horas en todos los reinos de los seres vivos, coincidiendo con el ciclo de la noche y el día.

En 2011 se detectó el ciclo circadiano de peroxierredoxinas en glóbulos rojos humanos y en el alga O. tauri, y ahora se ha anunciado que han visto lo mismo en ratones, moscas de fruta, plantas, bacterias e incluso arqueos. Ambas investigaciones han sido publicadas en la revista Nature y según los investigadores, “tras ver que el ciclo de oxidación-reducción de peroxierredoxinas 24 horas se da en todos los dominios de la vida, cada vez es más aceptable que los ritmos circadianos de las células tengan un origen molecular común”.

Los relojes biológicos se han encontrado en muchas vidas y en los últimos años se ha clarificado el mecanismo. Las células controlan el tiempo a través de ciclos de represión expresiva de ciertos genes: el propio producto que expresan los genes es el responsable de la represión de los genes en un ciclo de 24 horas. A pesar de que el mecanismo es común, los genes son diferentes de la especie a la especie, por lo que últimamente se ha impuesto la hipótesis de que el reloj biológico se ha “inventado” en muchas ocasiones de forma independiente.

El descubrimiento de investigadores de la Universidad de Cambridge amplía y completa la visión genética. Por un lado, porque el ciclo de las enzimas peroxierredoxina no es genético sino metabólico. Y, por otro lado, porque han visto interacciones entre un mecanismo y otro en los seres vivos estudiados. En todos los casos han visto que los dos sistemas circadianos son capaces de seguir funcionando bien sin el otro, pero interactúan entre sí. Los autores citan en el artículo publicado la coevolución de los mecanismos circadianos: “Nuestros resultados sugieren que los ritmos metabólicos son al menos tan antiguos como los específicos de los relojes, y a menudo más antiguos pero plenamente integrados con ellos en los organismos modernos”.

Los investigadores argumentan que el mecanismo circadiano de peroxierredoxin nació hace 2.500 millones de años. La actividad de los seres vivos fotosintéticos provocó la acumulación de oxígeno en la atmósfera terrestre, que siguió el ritmo del ciclo de la fotosíntesis y favoreció los mecanismos capaces de eliminar los productos secundarios tóxicos del oxígeno, extendiéndose entre los seres vivos.