Estudio de los mecanismos de regulación post-transcripcional de los ritmos circadianos - Careno, Daniel Alejandro (2025)
Los ritmos circadianos permiten a los organismos anticiparse y ajustar su fisiología a los cambios periódicos en el ambiente. Estos ritmos están controlados por el reloj biológico, que consiste en un conjunto de genes denominados el oscilador central que regulan mutuamente su expresión y, además, la de miles de otros genes. Las oscilaciones circadianas en los niveles de ARN mensajero (ARNm) requieren la regulación tanto de la síntesis como de la degradación de ARNm. Mientras que los genes que controlan la síntesis rítmica han sido exhaustivamente caracterizados en hongos, plantas, insectos y mamíferos, los factores involucrados en la degradación del ARNm asociados al reloj han comenzado a ser identificados más recientemente. Entre ellos, el activador de decapping LSM1 y la exorribonucleasa 5’-3’ XRN4 han demostrado desempeñar un papel en la regulación circadiana. En este trabajo mostramos que DECAPPING PROTEIN 5 (DCP5), un represor traduccional que canaliza los ARNm hacia la vía de degradación 5’-3’, es necesario para el correcto funcionamiento del reloj circadiano en Arabidopsis thaliana. Encontramos que la mutante hipomórfica dcp5 presenta un período circadiano más largo que el de plantas silvestres en la expresión de genes del reloj y en los ritmos de movimiento de hojas. Una caracterización molecular, reveló que DCP5 se une directamente a múltiples transcriptos relacionados al reloj y un análisis del transcriptoma reveló que esos mensajeros presentan alteraciones en su fase circadiana de expresión. Los fenotipos alterados asociados al funcionamiento incorrecto del reloj biológico en dcp5 son rescatados en la doble mutante dcp5 rdr6 sugiriendo que DCP5 evita que sus transcriptos blancos sean convertidos en ARNs de interferencia pequeños por la maquinaria de silenciamiento post-transcripcional. Nuestros datos sugieren que la modulación de la traducción de ARN mensajeros juega un papel importante modulando la expresión rítmica de genes del oscilador central y genes que conectan al oscilador central con múltiples procesos biológicos.