La luz y los Ritmos Circadianos afectan a una amplia gama de Funciones Fisiológicas y Conductuales

Un nuevo estudio de la base genética de los ritmos circadianos  y  las respuestas biológicos relacionadas con la exposición a la luz diaria.

 Se ha descubierto que unos pocos minutos de exposición a la luz en un hongo afecta directamente a una amplia gama de sus funciones biológicas , sobre todo de la reproducción y reparación del ADN.

Antes de esto, cinco sitios de unión de interaccion con el ADN de este hongo se sabía que eran responsables de la activación génica por exposición a la luz .

A través de una avanzada " de alto rendimiento " secuenciación del ADN , los investigadores descubrieron que la luz realmente afecta no sólo a unos pocos, sino a más de 300 sitios de unión , en última instancia el control de 2.500 de los 10.000 genes en el hongo Neuroespora crassa.

La investigación, realizada por cuatro universidades en los EE.UU. y Alemania, ha revelado por primera vez cómo vías metabólicas específicas pueden ser directamente activadas por la luz en este hongo , que ha servido como un modelo para comprender la regulación de los genes por la luz, y los ritmos circadianos en animales y humanos .

"Hay un factor, la exposición a la luz , para empezar, " dijo Michael Freitag , un profesor asistente de bioquímica y biofísica en la Universidad Estatal de Oregon .

"En tan sólo unos minutos, esto se convierte en mecanismos genéticos que influyen en todo , desde el desarrollo de esporas a la respuesta de estrés , la pigmentación , el metabolismo de carbono , el ciclo celular, regulación de nitrógeno, la reparación del ADN y muchas otras funciones . "

Esta nueva investigación muestra que la exposición a la luz afecta a 24 " factores de transcripción " que funcionan como reguladores genéticos maestros , que a su vez activan a docenas de otros genes que controlan todo, desde la conducta a la fisiología de este hongo.

Por ejemplo, si el hongo se cultiva en la oscuridad , será blanco - pero con tan sólo dos minutos de exposición a la luz, se pone de color naranja y se mantiene así de forma permanente, su gen de la pigmentación ha sido activado.

Aunque no todos los genes implicados son idénticos, muchos genes desempeñan funciones similares en los humanos , dijo Freitag , y el efecto de exposición a la luz sobre el metabolismo humano es probablemente más similar que diferente a este hongo.

"Luz vías de señalización y el reloj circadiano están inextricablemente vinculados y tienen efectos profundos sobre el comportamiento en la mayoría de los organismos ", escribieron los investigadores en su estudio. "Nuestros resultados proporcionan vínculos entre el activador circadiano clave y y sus efectos en los sistemas de regulación .

ScienceDaily ( 27 de agosto 2010 )