Loading AI tools
Van Wikipedia, de vrije encyclopedie
Cryptochromen (afkorting: CRY) zijn een groep eiwitten die behoren tot de flavoproteïnen. Dieren en planten gebruiken cryptochromen als receptoren voor het blauwe licht van het zichtbare spectrum (400-500 nm). Cryptochromen regelen in veel soorten het circadiaan ritme. Voor sommige dieren maakt cryptochroom het mogelijk het aardmagnetisch veld waar te nemen. In planten regelen ze de groei en ontwikkeling waarin ze hun rol hebben in de beweging en de vorm van de plant. De naam is afgeleid van Cryptogamen, een groep planten als varens, mossen en lichenen, waarin het cryptochroom is ontdekt en dankt zijn naam ook aan de geel/rode kleur van deze fotoreceptor (Cromo).[1][2]
Arabidopsis thaliana (zandraket) heeft drie cryptochromen, CRY1, CRY2 en CRY3 waarvan de eerste twee belangrijk zijn respectievelijk voor de groei en de bloei en de laatste van belang is in de mitochondriën en de chloroplasten waar het, samen met de fotolyase, een rol heeft in de reparatie van DNA.[3] In de zoogdieren daarentegen remmen CRY1 en CRY2 het gen Clock, een gen dat het circadiaan ritme regelt.[4] CRY4 is essentieel voor magnetoreceptie, het mechanisme dat het de trekvogels mogelijk maakt zich te oriënteren op het Aardmagnetisch veld.[5]
Reeds in 1880 ontdekte en beschreef Charles Darwin in zijn boek The power of movement in plants de beweging van planten als reactie op blauw licht, maar het duurde nog 100 jaar voordat de verantwoordelijke pigmenten gevonden werden.[6] Pas in 1980 werd het gen HY4 ontdekt dat Arabidopsis Thaliana gevoelig maakt voor blauw licht en toen in 1993 de sequentie van het gen bepaald werd, bleek het sterk homoloog te zijn met het gen voor de fotolyase, een enzym dat beschadigd DNA repareert en dat ook geactiveerd wordt door blauw licht.[7] In 1995 werd ontdekt dat het product van HY4 en haar homologen in de mens geen fotolyase-activiteit bezaten en dat het een nieuwe groep receptoren van blauw licht waren waarover men hypothetiseerde dat het fotopigmenten waren die belangrijk waren voor het regelen van het circadiaan ritme.[8] In 1996 en 1998 werden homologen van Cry geïdentificeerd respectievelijk in Drosophila melanogaster (fruitvliegje) en de muis.[9][10]
Cryptochroom doet al vroeg zijn intrede in de evolutie en het zijn sterk geconserveerde eiwitten die deel uitmaken van de familie flavoproteinen die in alle takken van leven voorkomen.[11] Alle leden van deze familie hebben een N-terminale structuur vergelijkbaar met die van de fotolyase, een enzym dat het beschadigd DNA repareert en dat ook geactiveerd wordt door blauw licht. Cryptochromen zijn inderdaad afgeleid van en sterk verwant aan de fotolyase die een groep enzymen vormt die betrokken zijn bij de reparatie van door UV-straling veroorzaakte schade aan het DNA. In eucaryoten bezitten de cryptochromen deze oorspronkelijke enzymatische activiteit niet meer.[12] Cryptochromen worden aangemaakt in allerlei organen en weefsels van alle organismen waar ze over het algemeen functioneren in de celkern en waar ze de expressie van genen regelen.[13] Er zijn uitzonderingen op deze regel zoals in het geval van de lokalisatie van cryptochromen die betrokken zijn bij magnetoreceptie, daarbij bevindt het CRY4 zich in het netvlies van het oog.[14] De structuur van het cryptochroom heeft een vouw die vergelijkbaar is met de fotolyase, waarin zich een enkel molecuul flavine adenine dinucleotide (FAD) bevindt die niet co-valent gebonden is.[11] De secondaire structuur van CRY1 is voornamelijk een alfa-helix met weinig tot geen overlapping en enkele bèta-sheets.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
