Chrono et la voie d'entrée de lumière
Chrono, également connu sous le nom de CRYPTOCHROME INTERACTING 1 (CRY1) chez les plantes et CRYPTOCHROME 2 (CRY2) chez les mammifères, est un photorécepteur liant les flavines qui est impliqué dans la régulation de l'horloge circadienne dépendante de la lumière. Chez les plantes et les animaux, Chrono interagit physiquement avec le photorécepteur CRYPTOCHROME (CRY) et agit comme un transducteur de signal qui relaie les informations sur l'exposition à la lumière aux composants centraux de l'horloge.
Lors de l'exposition à la lumière, CRY subit un changement de conformation qui modifie son interaction avec Chrono. Ce changement module l'activité du complexe PER-TIM, conduisant à la régulation de l'expression des gènes contrôlée par l'horloge et à la synchronisation de l'horloge avec le cycle lumière-obscurité. Plus précisément, Chrono joue un rôle crucial dans :
Dégradation du TIM induite par la lumière : Les cryptochromes dans leur état actif facilitent l'ubiquitination et la dégradation ultérieure du TIM. Cette dégradation est particulièrement importante en journée, réinitialisant l'horloge et la préparant au cycle suivant.
Phosphorylation du PER : Chrono favorise également la phosphorylation du PER dépendante de la lumière, ce qui influence la stabilité et l'activité du complexe PER-TIM et régule le moment de l'expression des gènes d'horloge.
Régulation circadienne de l'expression des CRY : Chrono est lui-même sous le contrôle de l'horloge circadienne, formant une boucle de rétroaction qui améliore la robustesse et la précision du mécanisme de chronométrage circadien.
Chrono dans les systèmes circadiens des plantes et des mammifères
Dans les plantes, Chrono est un élément clé du chemin d’entrée de la lumière qui assure la bonne synchronisation de l’horloge circadienne avec les conditions changeantes du jour et de la nuit. Il joue un rôle particulièrement crucial dans la régulation des réponses d’évitement de l’ombre, aidant les plantes à optimiser leur croissance et leur développement en fonction de la disponibilité de la lumière.
Chez les mammifères, Chrono est exprimé dans le noyau suprachiasmatique (SCN), l'horloge circadienne centrale du cerveau, où il contribue à la régulation des cycles veille-sommeil et d'autres processus physiologiques liés aux rythmes circadiens. Des mutations ou des perturbations de Chrono ont été associées à des troubles du sommeil, soulignant l'importance de cette protéine dans le système circadien des mammifères.
En conclusion, l’identification et la caractérisation de Chrono ont comblé une lacune cruciale dans notre compréhension du circuit de l’horloge circadienne, en fournissant un aperçu des mécanismes moléculaires sous-jacents à l’entrée de lumière dans l’horloge. Chrono constitue un lien clé entre la perception de la lumière et la régulation des composants centraux de l'horloge, garantissant que les organismes peuvent aligner leurs rythmes biologiques avec l'environnement externe pour optimiser leur survie et leur forme physique.
