Ritmos circadianos en Drosophila

Abstract

En 2017 el Premio Nobel de Medicina y Fisiología fue otorgado a Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young por “sus descubrimientos de mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano” [1]. Los ritmos circadianos constituyen un reloj genético que ha permitido a la mayoría de los organismos adaptarse al entorno anticipándose a los cambios diarios que en él ocurren. La Drosophila Melanogaster (mosca de la fruta) es el organismo del que mejor conocemos los detalles de este tipo de reloj biológico, y en él se han centrado los estudios de los tres laureados con el Premio Nobel. Los datos sobre genes, proteínas y redes celulares que se han acumulado en las últimas décadas, han hecho cada vez más necesario el uso de la biología computacional para dar sentido y comprender los complejos mecanismos regulatorios que intervienen en la célula. En este trabajo, tras familiarizarnos con el concepto de ritmos circadianos y los procesos biológicos que intervienen en su funcionamiento, se explican las herramientas matemáticas que utilizan los modelos teóricos para simular los ritmos circadianos. Se exponen cuatro modelos matemáticos diferentes para los ritmos circadianos (dos de ellos genéricos y otros dos específicos de Drosophila), todos ellos basados en sistemas de ecuaciones diferenciales no lineales y en los que un ciclo de realimentación negativa constituye el corazón de las oscilaciones.