Anche le cellule seguono i ritmi del giorno e della notte

I ricercatori dell’Università di Cincinnati (UC) hanno identificato i componenti molecolari chiave che collegano i ritmi circadiani e i cicli di divisione cellulare nel fungo unicellulare  Neurospora crassa (la comune muffe del pane), fornendo approfondimenti che potrebbero portare a trattamenti di alcune malattie.

Il team della  Univerisity of California College of Medicine Department of Molecular and Cellular Physiology, guidato da Christian Hong, ha pubblicato i risultati online sui PNAS (Proceedings of National Academy of Sciences).

“Il nostro lavoro ha grandi implicazioni per la comprensione generale del collegamento tra il ciclo cellulare e l’orologio circadiano”, dice Hong,  che ha collaborato con una squadra internazionale di ricercatori al progetto.

I finanziamenti per la ricerca ( 3,7 milioni di dollari per quattro anni) sono stati forniti dal Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), e dal UC’s Molecular and Cellular Physiology Department.

Il ritmo circadiano, spesso indicato come l’orologio biologico, è un ciclo di attività  basato su un periodo di 24 ore e generato da un orologio interno sincronizzato ai cicli luce-buio ed altri stimoli esterni.

“Tutto ha un ciclo, e noi siamo interessati a capire questi cicli a livello molecolare”, dice Hong. “Abbiamo anche voluto conoscere i componenti che collegano due oscillatori diversi (l’orologio circadiano e la divisione cellulare o mitosi).”

Attraverso il fungo filamentoso Neurospora crassa, i ricercatori hanno studiato l’accoppiamento tra il ciclo cellulare e l’orologio circadiano. Hanno dimostrato un meccanismo che si è conservato (costante) nella Neurospora, come nei mammiferi.

“Le divisioni cellulari sono avvenute in un determinato momento della giornata –  spiega Hong  – e sono state molecolarmente regolate dai meccanismi dei ritmi circadiani.”

Spostando il fungo sotto una fonte di luce artificiale i ricercatori hanno potuto notare uno spostamento nei cicli cellulari, dimostrando la connessione fra cicli circadiani e cicli cellulari.

“Siamo stati in grado di dimostrare che con uno sfasamento dell’orologio circadiano, si osserva anche un’alterazione dei componenti del ciclo cellulare”, dice Hong.

Con la costruzione di modelli matematici sperimentalmente validati attraverso la Neurospora, i ricercatori saranno in grado di fare previsioni in altri ceppi di Neurospora e cellule di mammiferi.

Come spiega Hong , “Questa scoperta servirà da trampolino di lancio per ulteriori indagini per scoprire i principi dell’accoppiamento tra il ciclo cellulare e i ritmi circadiani.”