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Gen CLOCK
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El Gen CLOCK juega un papel fundamental en la sincronización de los procesos biológicos con el ciclo natural de luz y oscuridad. Es parte de un grupo de genes llamados "genes reloj", cuya interacción regula el ciclo de aproximadamente 24 horas que controla actividades como el sueño, la vigilia, el metabolismo y la temperatura corporal. Este gen codifica una proteína que actúa como un factor de transcripción, uniéndose al ADN para activar la expresión de otros genes relacionados con el ritmo circadiano.[1][2]
Sumario
[ocultar]Descubrimiento
El gen CLOCK fue identificado por primera vez en Drosophila melanogaster (la mosca de la fruta) como un componente fundamental del mecanismo de ritmos circadianos. En estudios posteriores, se encontró una versión homóloga en mamíferos, confirmando su importancia evolutiva.[3]
Función
Regulación del ritmo circadiano
- La proteína CLOCK, codificada por este gen, forma un complejo molecular con la proteína BMAL1 para activar la transcripción de genes como PER y CRY. Estos genes regresan al núcleo celular, inhibiendo su propia expresión en un ciclo continuo de retroalimentación negativa.[3]
Implicaciones fisiológicas
El gen CLOCK regula diversos procesos fisiológicos, incluyendo:
- El sueño y la vigilia.
- La secreción de hormonas como la melatonina y el cortisol.
- La homeostasis energética y el metabolismo.
- La temperatura corporal.[4]
Ejemplos de mutaciones
Se han identificado mutaciones específicas en el gen CLOCK que afectan el funcionamiento del reloj circadiano. Por ejemplo:
- Una variante genética en humanos, conocida como CLOCKΔ19, produce una alteración en la función de la proteína CLOCK, lo que resulta en ciclos de sueño irregulares y aumento del riesgo de síndrome de fase retrasada del sueño.
- En estudios con ratones, mutaciones en el gen CLOCK han mostrado cambios en la expresión de genes relacionados con el metabolismo energético, aumentando la susceptibilidad a enfermedades como diabetes y obesidad.[5]
Avances en terapias circadianas
La investigación actual sobre terapias circadianas ha llevado a desarrollos prometedores, como:
- Modulación farmacológica: Fármacos que influyen en la actividad del gen CLOCK y su interacción con BMAL1 para restaurar ritmos circadianos alterados.
- Terapia de luz: Utilizada para tratar trastornos relacionados con el reloj biológico, como el jet lag y el trastorno afectivo estacional.
- Crononutrición: Un enfoque que adapta los patrones de alimentación a los ritmos circadianos para mejorar el metabolismo y prevenir enfermedades metabólicas.[6]
Importancia evolutiva
El gen CLOCK muestra un alto grado de conservación evolutiva en organismos desde insectos hasta mamíferos, lo que subraya su papel esencial en la adaptación de los seres vivos a su entorno cambiante.[7]
Investigación actual
Estudios recientes buscan comprender cómo el gen CLOCK interactúa con otros genes reloj y su relación con enfermedades humanas. Además, se investiga el desarrollo de terapias basadas en la modulación de los ritmos circadianos para tratar trastornos metabólicos y trastornos psicológicos.[3]
Referencias
- Volver arriba ↑ ¿DIURNO O NOCTURNO? EL GEN CLOCK LO DETERMINA. (2015, septiembre 18). Apai Psicólogos. Consultado el 23 de marzo de 2025. [1]
- Volver arriba ↑ Bolsius, Y. G., Zurbriggen, M. D., Kim, J. K., Kas, M. J., Meerlo, P., Aton, S. J., & Havekes, R. (2021). The role of clock genes in sleep, stress and memory. Biochemical Pharmacology, 191(114493), 114493. Consultado el 23 de marzo de 2025. [2]
- ↑ Saltar a: 3,0 3,1 3,2 Dunlap, J. C., Loros, J. J., & DeCoursey, P. J. (2004). Chronobiology: Biological Timekeeping. Sinauer Associates. ISBN: 978-0-87893-149-1. Consultado el 23 de marzo de 2025.
- Volver arriba ↑ Czeisler, C. A., & Gooley, J. J. (2007). Sleep and circadian rhythms in humans. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology, 72, 579-597. [3]. Consultado el 23 de marzo de 2025.
- Volver arriba ↑ McCarthy, J. J., & Welsh, D. K. (2012). Genetics of circadian rhythms in mammalian model organisms. Advances in Genetics, 74, 105-139. [4]. Consultado el 23 de marzo de 2025.
- Volver arriba ↑ Garaulet, M., & Gómez-Abellán, P. (2014). Chronobiology and obesity. International Journal of Obesity, 38, 531–538. [5]. Consultado el 23 de marzo de 2025.
- Volver arriba ↑ Looby, P., & Loudon, A. S. (2008). Evolution of circadian rhythms. Current Biology, 18(17), R713-R723. [6]. Consultado el 23 de marzo de 2025.
Fuentes
- Bass, J., & Takahashi, J. S. (2010). Circadian integration of metabolism and energetics. Science, 330(6009), 1349-1354. Consulta: 23 de marzo de 2025.[7]
- Dibner, C., Schibler, U., & Albrecht, U. (2010). The mammalian circadian timing system: Organization and coordination of central and peripheral clocks. Annual Review of Physiology, 72, 517-549. Consulta: 23 de marzo de 2025.[8]
- Hastings, M. H., Reddy, A. B., & Maywood, E. S. (2003). A clockwork web: Circadian timing in brain and periphery, in health and disease. Nature Reviews Neuroscience, 4(8), 649-661. Consulta: 23 de marzo de 2025..[9]
- Mohawk, J. A., Green, C. B., & Takahashi, J. S. (2012). Central and peripheral circadian clocks in mammals. Annual Review of Neuroscience, 35, 445-462. Consulta: 4 de Febrero 2025.[10]
- Consuegra Anaya, N. (2011). Diccionario de Psicología (2 ed). Ecoe Ediciones. ISBN: 978-958-648-650-7. Consulta: 23 de marzo de 2025.
- Luisi, A. L. (s. f.). NEUROPLASTICIDAD Y COMPORTAMIENTO. Consulta: 23 de marzo de 2025.
- Quintanar Stephano, J. L. (2010). Neurofisiología básica. Universidad Autónoma de Aguascalientes. ISBN: 978-607-7745-67-9. Consulta: 23 de marzo de 2025.
