Mecanismes moleculars de la funció del rellotge circadià

Líders de grup
Paloma Mas
CSIC Research Professor
Membres del grup
220720_Molecular Mechanisms of Circadian Clock Function group

Investigadors postdoctorals

Estudiants de doctorat

Estudiants de grau o màster

Descripció general

Una gran varietat de processos biològics presenten un patró rítmic d'activitat amb un període d'exactament 24 hores. La coordinació temporal d'aquests ritmes està regulada per un mecanisme endogen cel·lular conegut com a rellotge circadià. Des dels bacteris fins als humans, la presència del rellotge circadià ha proporcionat un avantatge adaptatiu notable al llarg de l'evolució. En les plantes, la sincronització temporal de la fisiologia amb l'entorn és essencial per al creixement i desenvolupament de les plantes amb èxit. La connexió íntima entre les vies de senyalització lluminosa i l'oscil·lador circadià permet l'anticipació de les transicions ambientals i la mesura de la durada del dia com a indicador de les estacions canviants.

La investigació actual del nostre grup se centra a identificar nous components i mecanismes de progressió del rellotge circadià mitjançant Arabidopsis thaliana i altres cultius d'interès agronòmic. La nostra investigació se centra en com els senyals ambientals com la llum i la temperatura sincronitzen el ritme del rellotge. També estudiem els canvis en la remodelació de la cromatina i l'activitat transcripcional que regeixen l'expressió rítmica dels gens del rellotge. Els estudis sobre la influència del rellotge circadià que regula el metabolisme, les respostes a l'estrès abiòtic i el creixement i desenvolupament de les plantes també són temes d'interès al nostre laboratori. Intentem entendre l'especificitat espacial de la funció del rellotge, per dilucidar com, on i quan les cèl·lules del rellotge es comuniquen entre elles per mantenir la informació del temps. Apliquem una combinació d'enfocaments genètics, bioquímics, cel·lulars i moleculars per obtenir una visió completa de les xarxes interactives subjacents a la progressió del rellotge circadià a les plantes.

Publicacions seleccionades

Takahashi, N., Hirata, Y., Aihara, K., Mas, P.
A Hierarchical Multi-oscillator Network Orchestrates the Arabidopsis Circadian System
(2015) Cell, vol. 163 (1), pp. 148-159

Huang, W., Pérez-García, P., Pokhilko, A., Millar, A.J., Antoshechkin, I., Riechmann, J.L., Mas, P.
Mapping the core of the Arabidopsis circadian clock defines the network structure of the oscillator
(2012) Science, vol. 335 (6077), pp. 75-79

Sanchez, S.E., Petrillo, E., Beckwith, E.J., Zhang, X., Rugnone, M.L., Hernando, C.E., Cuevas, J.C., Godoy Herz, M.A., Depetris-Chauvin, A., Simpson, C.G., Brown, J.W.S., Cerdán, P.D., Borevitz, J.O., Mas, P., Ceriani, M.F., Kornblihtt, A.R., Yanovsky, M.J.
A methyl transferase links the circadian clock to the regulation of alternative splicing
(2010) Nature, vol. 468 (7320), pp. 112-116

Chen WW, Takahashi N, Hirata Y, Ronald J, Porco S, Davis SJ, Nusinow DA, Kay SA, Mas P.
A mobile ELF4 delivers circadian temperature information from shoots to roots.
(2020) Nature Plants, vol. 6(4):416-426

Okada M, Yang Z, Mas P.
Circadian autonomy and rhythmic precision of the Arabidopsis female reproductive organ
(2020) Developmental Cell, 0:S1534-5807(22)00599-8.

Fung-Uceda, J., Lee, K., Seo, P.J., Polyn, S., De Veylder, L., Mas, P.
The Circadian Clock Sets the Time of DNA Replication Licensing to Regulate Growth in Arabidopsis
(2018) Developmental Cell, vol. 45 (1), pp. 101-113.e4

Pérez-García, P., Ma, Y., Yanovsky, M.J., Mas, P.
Time-dependent sequestration of RVE8 by LNK proteins shapes the diurnal oscillation of anthocyanin biosynthesis
(2015) Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 112 (16), pp. 5249-5253

Malapeira, J., Khaitova, L.C., Mas, P.
Ordered changes in histone modifications at the core of the Arabidopsis circadian clock
(2012) Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 109 (52), pp. 21540-21545

Ma, Y., Gil, S., Grasser, K.D., Mas, P.
Targeted recruitment of the basal transcriptional machinery by LNK clock components controls the circadian rhythms of nascent RNAs in arabidopsis
(2018) Plant Cell, vol. 30 (4), pp. 907-924

Portolés, S., Más, P.
The functional interplay between protein kinase CK2 and cca1 transcriptional activity is essential for clock temperature compensation in Arabidopsis
(2010) PLoS Genetics, vol. 6 (11), Art. number e1001201