Los genes PER1, PER2 y PER3 (Period circadian protein homolog 1, 2 y 3) pertenecen a la familia de genes period, que codifican para elementos relacionados con el reloj circadiano. La fosforilación de estos componentes en una posición específica y compartida por los tres, determina la tasa de acumulación de la proteína, así como su distribución en la célula y su degradación, marcando las diferentes fases del reloj biológico. En el caso del gen PER2, se ha observado que mutaciones en esa posición concreta producen un desorden del sueño hereditario.
Científicos del Salk Institute for Biological Studies han profundizado en las funciones de PER1 y PER2, descubriendo que ambos genes actúan de forma sincrónica y que PER1 participa en la regulación del ciclo de alimentación, lo que permite la ingesta de comida en los periodos más convenientes para su metabolismo.
Inicialmente, el trabajo de los investigadores estaba destinado a determinar si, al igual que PER2, PER1 regulaba el ciclo del sueño. Para ello, crearon ratones transgénicos en los que introdujeron el gen PER1 o PER2 humano con una mutación en el sitio de fosforilación regulador de la proteína resultante, de forma que las fases establecidas por la concentración de proteína funcional estuvieran alteradas. Los ratones con la mutación en PER2 mostraban el fenotipo de alteración del sueño descrito previamente, sin embargo, contrariamente a lo esperado, los ratones transgénicos para PER1 mutado tenían el ciclo del sueño intacto y un ciclo de alimentación no sincronizado con los periodos de sueño, que desembocaba en el aumento de peso.
Los resultados indican que tras la duplicación génica que dio lugar a los genes PER1 y PER2, estos divergieron hacia funciones diferentes: PER2 hacia la regulación del ciclo de descanso/actividad y PER1 hacia la regulación de los periodos de alimentación/ayuno. No obstante, ambos genes mantienen en sus funciones cierto solapamiento con el gen original, además de estar sincronizados mediante la fosforilación de un dominio específico. Por último, estos resultados apoyan la existencia de bases genéticas para el denominado “síndrome de la alimentación nocturna”, que afecta al 1-2% de la población y consiste en la necesidad de comer a horas irregulares, interrumpiendo horas de sueño y causando sobrealimentación.
Referencias: PER1 Phosphorylation Specifies Feeding Rhythm in Mice. Cell Rep. 2014 May 21. pii: S2211-1247(14)00334-9. doi: 10.1016/j.celrep.2014.04.032.
http://www.salk.edu/news/pressrelease_details.php?press_id=2028
