Crono y el camino de entrada de luz
Chrono, también conocido como CRIPTOCROMO 1 INTERACTUADO (CRY1) en plantas y CRIPTOCROMO 2 (CRY2) en mamíferos, es un fotorreceptor de unión a flavina que participa en la regulación del reloj circadiano dependiente de la luz. Tanto en plantas como en animales, Chrono interactúa físicamente con el fotorreceptor CRIPTOCROMO (CRY) y actúa como un transductor de señal que transmite información sobre la exposición a la luz a los componentes centrales del reloj.
Tras la exposición a la luz, CRY sufre un cambio conformacional que altera su interacción con Chrono. Este cambio modula la actividad del complejo PER-TIM, lo que lleva a la regulación de la expresión genética controlada por el reloj y a la sincronización del reloj con el ciclo de luz-oscuridad. Específicamente, Chrono desempeña papeles cruciales en:
Degradación de TIM inducida por la luz: Los criptocromos en su estado activo facilitan la ubiquitinación y posterior degradación de TIM. Esta degradación es especialmente importante durante el día, reiniciando el reloj y preparándolo para el siguiente ciclo.
Fosforilación de PER: Chrono también promueve la fosforilación de PER dependiente de la luz, que influye en la estabilidad y actividad del complejo PER-TIM y regula el momento de la expresión del gen del reloj.
Regulación circadiana de la expresión CRY: Chrono está en sí mismo bajo el control del reloj circadiano, formando un circuito de retroalimentación que mejora la robustez y precisión del mecanismo de cronometraje circadiano.
Crono en sistemas circadianos de plantas y mamíferos
En las plantas, Chrono es un componente clave de la vía de entrada de luz que garantiza la sincronización adecuada del reloj circadiano con las condiciones cambiantes del día y la noche. Desempeña un papel particularmente crucial en la regulación de las respuestas de evitación de la sombra, ayudando a las plantas a optimizar su crecimiento y desarrollo en función de la disponibilidad de luz.
En los mamíferos, Chrono se expresa en el núcleo supraquiasmático (SCN), el reloj circadiano central del cerebro, donde contribuye a la regulación de los ciclos de sueño-vigilia y otros procesos fisiológicos con ritmos circadianos. Las mutaciones o alteraciones en Chrono se han relacionado con alteraciones del sueño, lo que destaca la importancia de esta proteína en el sistema circadiano de los mamíferos.
En conclusión, la identificación y caracterización de Chrono llenó un vacío crucial en nuestra comprensión del circuito del reloj circadiano, proporcionando información sobre los mecanismos moleculares que subyacen a la entrada de luz al reloj. Chrono sirve como vínculo clave entre la percepción de la luz y la regulación de los componentes del reloj central, asegurando que los organismos puedan alinear sus ritmos biológicos con el entorno externo para optimizar su supervivencia y estado físico.
