Los hallazgos revelan cómo el cerebro responde a los días cortos y largos para permitir que los animales se adapten a las condiciones cambiantes y gobierna el comportamiento vital, como los ciclos de reproducción.
Los investigadores dicen que el estudio en ovejas podría ayudar a explicar los tiempos de las adaptaciones estacionales en varias especies, como aves, reptiles y mamíferos.
El reloj interno del cuerpo coreografia ciclos en los niveles hormonales y afecta rasgos como el sueño y el hambre. Estos se modifican a lo largo del día, conocidos como ritmos circadianos, y están influenciados por la genética.
También se observan ritmos similares estacionalmente, pero hasta ahora no estaba claro cómo los genes juegan un papel en los cambios biológicos que fluctúan entre el invierno y el verano.
Investigadores dirigidos por las universidades de Edimburgo y Manchester estudiaron una glándula endocrina adherida al cerebro llamada glándula pituitaria en ovejas que experimentan jornadas cortas o largas.
Se analizó el tejido cerebral en busca de actividad genética a lo largo del tiempo, lo que permitió a los científicos observar los procesos biológicos que ocurren en respuesta a diferentes duraciones de días.
Descubrieron que uno de dos posibles mecanismos biológicos se activa dentro de la glándula pituitaria dependiendo de si el día es largo o corto.
En verano, cuando las noches son largas, el cerebro genera hormonas que provocan una cascada de actividad genética que conduce a características biológicas asociadas con el verano.
Cuando las noches son cortas en invierno, se activa el interruptor: las hormonas nocturnas se liberan durante más tiempo, lo que desencadena procesos biológicos relacionados con el invierno.
El estudio encontró que en el cerebro de las ovejas, ambos procesos involucran un gen circadiano conocido como BMAL2, que se encuentra en muchos animales pero cuya función en el reloj estacional se desconocía anteriormente.
El estudio, publicado en Nature Communications , fue financiado por el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas.
El Instituto Roslin recibe fondos de inversión estratégica del Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas y es parte de la Escuela de Estudios Veterinarios Royal (Dick) de la Universidad de Edimburgo.
La profesora Simone Meddle, que codirigió la investigación del Instituto Roslin de la Universidad de Edimburgo, dijo: «Las fluctuaciones en las hormonas y el comportamiento son parte de una delicada orquesta biológica que es crucial para la vida. Muchos animales dependen de cambios estacionales en su biología para sobrevivir y nuestros hallazgos son una parte crucial del rompecabezas para comprender los procesos subyacentes «.
El profesor Andrew Loudon, que codirigió el estudio de la Universidad de Manchester, dijo: «El temporizador genético ‘flip-flop’ que hemos identificado es clave para funciones como la fertilidad como transición de las ovejas entre el invierno y el verano. Especulamos que esta genética Es probable que el temporizador sea fundamental para los cambios anuales en muchas especies «.
