PER3

El gen PER3 codifica la proteína homóloga 3 del ciclo circadiano Period en humanos. ^{[ 5 ]} PER3 es un parálogo de los genes PER1 y PER2 . Es un gen circadiano asociado con el síndrome de fase de sueño retrasada en humanos. ^{[ 6 ]}

El gen Per3 fue clonado independientemente por dos grupos de investigación ( Facultad de Medicina de la Universidad de Kobe y Facultad de Medicina de Harvard ), quienes publicaron su descubrimiento en junio de 1998. ^{[ 7 ] [ 8 ]} El Per3 de mamíferos fue descubierto mediante la búsqueda de secuencias de ADNc homólogas a Per2. La secuencia de aminoácidos de la proteína PERIOD3 del ratón (mPER3) es entre un 37 y un 56 % similar a las otras dos proteínas PER. ^{[ 8 ] [ 7 ]}

Este gen es miembro de la familia de genes Period. Se expresa en un patrón circadiano en el núcleo supraquiasmático (NSQ), el marcapasos circadiano primario en el cerebro de los mamíferos. Los genes de esta familia codifican componentes de los ritmos circadianos de la actividad locomotora , el metabolismo y el comportamiento. La expresión circadiana en el NSQ continúa en oscuridad constante, y un cambio en el ciclo luz/oscuridad provoca un cambio proporcional de la expresión génica en el NSQ. ^{[ 9 ]} PER1 y PER2 son necesarios para la regulación del tiempo molecular y la respuesta a la luz en el reloj circadiano maestro en el NSQ, pero se muestran pocos datos sobre la función concreta de PER3. Se encontró que PER3 es importante para la regulación del tiempo endógeno en tejidos específicos y esos cambios específicos de tejido en los períodos endógenos dan como resultado una desalineación interna de los relojes circadianos en ratones doble knockout (-/-) de Per3. ^{[ 10 ]} PER3 puede tener un efecto estabilizador sobre PER1 y PER2, y este efecto estabilizador puede verse reducido en el polimorfismo PER3-P415A/H417R. ^{[ 11 ]}

Los niveles de ARNm de mPer3 oscilan con un ritmo circadiano tanto en el SCN como en los ojos, así como en tejidos periféricos, incluyendo el hígado , el músculo esquelético y los testículos . ^{[ 8 ]} A diferencia de Per1 y Per2, cuyo ARNm se induce en respuesta a la luz, el ARNm de Per3 en el SCN no responde a la luz. Esto sugiere que Per3 podría estar regulado de manera diferente a Per1 o Per2. ^{[ 8 ]}

La proteína mPER3 contiene un dominio PAS , similar a mPER1 y mPER2. Es probable que mPER3 se una a otras proteínas mediante este dominio. ^{[ 8 ]} Sin embargo, si bien se ha demostrado que PER1/2 son importantes en el bucle de retroalimentación transcripción-traducción involucrado en el reloj circadiano intracelular , la influencia de PER3 en este bucle aún no se ha dilucidado por completo, dado que mPER3 no parece ser funcionalmente redundante con mPER1 y mPER2. ^{[ 12 ]} Es posible que mPer3 no sea un miembro del bucle central del reloj . ^{[ 12 ]}

Aunque el gen Per3 es un parálogo de los genes PER1 y PER2, los estudios en animales generalmente muestran que no contribuye significativamente a los ritmos circadianos. Los animales Per3-/- funcionales experimentan solo pequeños cambios en el período de libre oscilación , ^{[ 12 ]} y no responden de manera significativamente diferente a los pulsos de luz. ^{[ 13 ]} Los animales Per1-/- y Per2-/- experimentan un cambio significativo en el período de libre oscilación; sin embargo, la eliminación de Per3 además de Per1 o Per2 tiene poco efecto en los ritmos de libre oscilación. ^{[ 12 ]} Además, los ratones Per1-/-Per2-/- son completamente arrítmicos, lo que indica que estos dos genes tienen mucha más importancia para el reloj biológico que Per3. ^{[ 12 ]}

Los ratones knockout de Per3 experimentan un período de actividad locomotora ligeramente más corto (en 0,5 h ^{[ 13 ]} ) y son menos sensibles a la luz, ya que se sincronizan más lentamente con los cambios en el ciclo luz-oscuridad. PER3 podría estar implicado en la supresión de la actividad conductual en respuesta a la luz, aunque la expresión de mPer3 no es necesaria para los ritmos circadianos. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

El polimorfismo de "longitud" PER3 en la secuencia repetida de 54 pb en el exón 18 (número de acceso de GenBank AB047686) es un polimorfismo estructural debido a una inserción o deleción de 18 aminoácidos en una región que codifica un dominio de fosforilación putativo. El polimorfismo se ha asociado con la preferencia diurna y el síndrome de fase de sueño retrasada . Un polimorfismo de alelo más largo se asocia con la "matutinidad" y el alelo corto con la "vespertinidad". El alelo corto también se asocia con el síndrome de fase de sueño retrasada. ^{[ 6 ]} También se ha demostrado que el polimorfismo de longitud inhibe la adipogénesis y se ha demostrado que los ratones knockout de Per3 tienen un aumento del tejido adiposo y una disminución del tejido muscular en comparación con el tipo silvestre. Además, también se ha demostrado que la presencia del polimorfismo de longitud está asociada con pacientes con diabetes mellitus tipo 2 (DM2) en comparación con pacientes de control no diabéticos. ^{[ 16 ]} El polimorfismo PER3-P415A/H417R se ha relacionado con el síndrome de fase de sueño avanzada familiar en humanos, así como con el trastorno afectivo estacional , aunque cuando se introduce en ratones, el polimorfismo causa una fase de sueño retrasada. ^{[ 11 ]}

• PER3+proteína,+humana en los Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .