Το πρωτεϊνικό ρολόι των θηλαστικών αντιδρά απευθείας στο φως

Όλοι γνωρίζουμε ότι το φως επηρεάζει την ανάπτυξη και την αύξηση των φυτών, αλλά τι επίδραση έχει το φως στους ανθρώπους και τα ζώα; Μια νέα δημοσίευση από την Nathalie Hoang και τους συνεργάτες της που δημοσιεύτηκε στο PLoS Biology, ερευνά αυτήν την ερώτηση με τη μελέτη του κρυπτοχρώματος σε μύγες, ποντίκια και ανθρώπους.
Στα φυτά, τα κρυπτοχρώματα είναι πρωτεΐνες-φωτοϋποδοχείς που απορροφούν και επεξεργάζονται το μπλε φως για λειτουργίες όπως η αύξηση, η ανάπτυξη του νεαρού φυταρίου και η επέκταση των φύλλων και του μίσχου. Τα κρυπτοχρώματα υπάρχουν επίσης στους ανθρώπους και τα ζώα και έχουν αποδειχθεί να ρυθμίζουν τους μηχανισμούς του κιρκαδικού ρολογιού(ημερήσιων κύκλων). Αλλά το πώς αυτά δουλεύουν στους ανθρώπους και τα ζώα παραμένει ακόμη άγνωστο.

Όταν τα φυτά εκτίθενται σε μπλε φως, βιώνουν μια μείωση στης χρωστική της φλαβίνης. Αυτή η μείωση ενεργοποιεί τα κρυπτοχρώματα και επιτρέπει έτσι την αύξηση και την ανάπτυξη των νεαρών φυτών. Ο Hoang και οι συνεργάτες έψαξαν να μελετήσουν την επίδραση του μπλε φωτός στα κρυπτοχρώματα της μύγας, των ζώων και των ανθρώπων, και αφού έκθεσαν τους οργανισμούς σε μπλε φως μέτρησαν την αλλαγή στον αριθμό των οξειδωμένων φλαβινών.

Μετά από μια διαρκή έκθεση στο μπλε φως, οι συγγραφείς βρήκαν ότι ο αριθμός των φλαβινών, μειώθηκε πράγματι, όπως συμβαίνει και στα φυτά.
Ενώ η έρευνα αποκαλύπτει μία ομοιότητα στις αποκρίσεις των μυγών, των ποντικιών, των ανθρώπων και των φυτών στο μπλε φως, η μείωση στις φλαβίνες επηρεάζει τους ημερήσιους κύκλους διαφορετικά.

Τα κρυπτοχρώματα των ποντικών Mcry1 και Mcry2, αντιδρούν με σημεία κλειδιά του κιρκαδικού ρυθμού: τα ποντίκια που δεν έχουν αυτά τα κρυπτοχρώματα παρουσίασαν μια ολοκληρωτική απουσία στις συμπεριφορές των κιρκαδικών ρυθμών όπως το τρέξιμο στον τροχό. Παρόλα αυτά αυτή η αλλαγή στη συμπεριφορά ήταν ανεξάρτητη με την έκθεση στο φως.

Αν και αυτή η δημοσίευση από τον Hoang και τους συνεργάτες, έδειξε ότι τα κρυπτοχρώματα στα ζώα και τους ανθρώπους αντιδρούν στο φως με παρόμοιο τρόπο σε σχέση με τα φυτά, η ερώτηση του πως ακριβώς το φως επιδρά σε αυτά είναι ακόμη ανοιχτή για περαιτέρω έρευνα. Αν και τα κρυπτοχρώματα βρίσκονται κυρίως στον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού, βρίσκονται επίσης σε πολλούς διαφορετικούς ιστούς του σώματος που βρίσκονται κοντά στην επιφάνεια. Αυτό προτείνει ότι τα κρυπτοχρώματα ίσως δεν έχουν οπτικές λειτουργίες και ίσως επηρεάζουν τα επίπεδα των πρωτεϊνών και τη συμπεριφορά.

Journal reference:
Hoang et al. Human and Drosophila Cryptochromes Are Light Activated by Flavin Photoreduction in Living Cells. PLoS Biology, 2008; 6 (7): e160 DOI: 10.1371/journal.pbio.0060160

Μεταφρασμένο κσι προσαρμοσμένο από:

Public Library of Science. "Mammalian Clock Protein Responds Directly To Light." ScienceDaily 1 July 2008. 23 June 2008 http://www.sciencedaily.com­ /releases/2008/06/080630200959.htm.

earthsos.gr/earthsos.blogspot.com