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Descubren gen que controla el ritmo metabólico

Se ha descubierto un gen que controla acontecimientos rítmicos (como la ingestión de comida, puesta de huevos y defecación) en la vida del nematodo Caenorhabditis elegans (imagen), un gusano de un milímetro de longitud, que se alimenta de bacterias y vive en el suelo.

Si el gen es inactivado, los gusanos no pueden tragar y mueren. Si el gen es parcialmente restaurado, los gusanos pueden tragar, pero tienen problemas para reproducirse y quedan estreñidos.

Dado que los mismos productos genéticos que controlan los procesos fundamentales de la vida en mamíferos se encuentran también en el gusano, es posible que genes relacionados tengan papeles críticos en controlar comportamientos rítmicos en humanos y otros animales.

El estudio, llevado a cabo por biólogos de la Universidad de Utah y de la de Vanderbilt en Nashville, trata de los ritmos ultradianos, de segundos a horas de duración, que controlan funciones corporales como la actividad cardiaca, la respiración, deglución (Pasaje de los alimentos desde la boca hacia estómago a través del esófago) y contracción intestinal. Este ritmo es menos conocido que el circadiano, que regula el ciclo de 24 horas del sueño y la vigilia.

El gen que controla los ritmos ultradianos en el gusano está relacionado con otros genes, que cuando mutan causan un crecimiento descontrolado de células de mamíferos, un rasgo distintivo del cáncer. Estudiándolos, podría encontrarse un nuevo fármaco contra el cáncer, que interfiriese ese crecimiento anómalo.

Los investigadores descubrieron en el gusano un gen al que han llamado vav-1, que está vinculado a tres genes humanos similares.

El estudio ha mostrado que el gen controla las contracciones rítmicas del músculo liso en tres partes del cuerpo del gusano, elevando y disminuyendo los niveles de calcio en las células musculares de: 1) La faringe, que en el gusano equivale a la garganta, a fin de que se dilate y contraiga cada uno o dos segundos y el gusano pueda deglutir. 2) La funda gonadal, una estructura muscular lisa de forma tubular que se contrae cada siete segundos durante la ovulación, preparando huevos para ser fertilizados por el esperma. 3) Los intestinos, que deben contraerse y relajarse para que el gusano pueda defecar cada 45 a 50 segundos.

Cuando los científicos desactivaron el gen vav-1, los gusanos no podían tragar, y morían antes de concluir la primera de sus cuatro etapas larvales, viviendo sólo de 10 a 12 horas en vez de las dos semanas que dura normalmente su vida.

Al restituir el gene vav-1 sólo en la faringe, las larvas podían comer, sobrevivían y alcanzaban la edad adulta, pero raramente produjeron descendencia y su ciclo de defecación de 50 segundos fue irregular, con un intervalo promedio entre defecaciones aumentado a 195 segundos.

Fuente: Universidad de Utah
Traducción: Noticias21

Biología, Genética | Carlos Martin | noviembre 18, 2005