Trouvez une montre biologique universelle dans la respiration cellulaire

Les protéines des ressorts (au centre de l'image) sont les mécanismes circadiens les plus anciens connus et n'apparaissent que dans les cellules procaryotes. Les mesures prises par des chercheurs d

La peroxierredoxine est une enzyme qui extrait des cellules les produits secondaires toxiques qui se produisent à la suite de la respiration de l'oxygène et est utilisée par presque tous les êtres vivants. Des chercheurs de l'Université de Cambridge ont découvert que ces enzymes s'oxydent et se réduisent en formant des cycles d'environ 24 heures dans tous les royaumes des êtres vivants, coïncidant avec le cycle de la nuit et du jour.

En 2011, le cycle circadien de peroxyerredoxines a été détecté dans les globules rouges humains et dans l'algue O. tauri, et il a été annoncé maintenant avoir vu la même chose chez les souris, les mouches de fruits, les plantes, les bactéries et même les arcs. Les deux recherches ont été publiées dans la revue Nature et selon les chercheurs, « après avoir vu que le cycle d’oxydation – réduction des peroxyerredoxines 24 heures est donné dans tous les domaines de la vie, il est de plus en plus acceptable que les rythmes circadiens des cellules aient une origine moléculaire commune ».

Les montres biologiques ont été trouvées dans de nombreuses vies et ces dernières années, le mécanisme a été clarifié. Les cellules contrôlent le temps à travers des cycles de répression expressive de certains gènes : le produit propre que les gènes expriment est responsable de la répression des gènes dans un cycle de 24 heures. Bien que le mécanisme soit commun, les gènes sont différents de l’espèce à l’espèce, l’hypothèse a été récemment imposée que l’horloge biologique a été «inventée» à plusieurs reprises indépendamment.

La découverte de chercheurs de l'Université de Cambridge élargit et complète la vision génétique. D'une part, parce que le cycle des enzymes peroxierredoxine n'est pas génétique mais métabolique. Et, d'autre part, parce qu'ils ont vu des interactions entre un mécanisme et l'autre dans les êtres vivants étudiés. Dans tous les cas, ils ont vu que les deux systèmes circadiens sont capables de bien fonctionner sans l'autre, mais ils interagissent entre eux. Les auteurs citent dans l’article publié la coévolution des mécanismes circadiens: «Nos résultats suggèrent que les rythmes métaboliques sont au moins aussi anciens que ceux spécifiques aux montres, et souvent plus anciens mais pleinement intégrés avec eux dans les organismes modernes.»

Les chercheurs soutiennent que le mécanisme circadien de peroxierredoxin est né il y a 2,5 milliards d'années. L'activité des êtres vivants photosynthétiques provoqua l'accumulation d'oxygène dans l'atmosphère terrestre, qui suivit le rythme du cycle de la photosynthèse et favorisa les mécanismes capables d'éliminer les produits secondaires toxiques de l'oxygène, s'étendant parmi les êtres vivants.