Descifrar el mecanismo de división celular
La citocinesis es un paso irreversible por el que se divide una célula madre en dos células hijas después de la mitosis, la división de las células del cuerpo. El emplazamiento preciso del surco de división y la coordinación exacta de la citocinesis con el desarrollo del ciclo celular son vitales para asegurar una distribución ecuánime del ADN y la división concreta de los contenidos del citoplasma.Schizosaccharomyces pombe, una levadura de fisión, se ha convertido en un sistema modelo de gran importancia para los estudios de división celular. Los experimento clásicos de la década de los setenta demostraron el papel de las proteínas del citoesqueleto en la citocinesis. Los investigadores descubrieron que un cinturón de actina y miosina de clase II constituye un anillo contráctil en la escisión o división de las células, y que este anillo impulsa la citocinesis.En la levadura de fisión, el anillo contráctil está constituido por más de cincuenta proteínas, y todavía no se sabe con certeza cómo funciona esta estructura extremadamente compleja. El ensamblaje del anillo contráctil depende en parte de estructuras proteicas que se forman alrededor del núcleo antes de la división celular, los denominados nodos corticales medios (MDC).Estos promueven la división medial por medio del reclutamiento de los factores proteicos de división y también por medio del control preciso del tiempo de inicio de la mitosis. El proyecto financiado por la Unión Europea «Spatio-temporal control of cell division in fission yeast» (SPTPCDR2) se centró en el estudio de la función de uno de los factores implicados en la regulación de la división celular, la quinasa Cdr2.En primer lugar, los socios del proyecto descubrieron que la Cdr2 tiene un motivo o estructura supersecundaria que se une directamente con los fosfolípidos de membrana, anclando, por tanto, esta proteína a la membrana. Por medio de experimentos de mutación genética, los investigadores demostraron que la Cdr2 presenta lugares de unión adicionales para la oligomerización, que fueron fundamentales para la formación de los MCD.De igual manera, se descubrió que esta actividad está regulada por la fosforilación de la Cdr2 por medio de la quinasa Pom1. La fosforilación dependiente de Pom1 disminuyó la afinidad de la Cdr2 por la membrana, pero la Pom1 también reguló negativamente las interacciones entre las Cdr2 para evitar su agrupamiento.La Pom1 también controla la actividad de la Cdr2 como factor promotor mitótico. Se desconocía si esta regulación es independiente de la regulación del ensamblaje de los MCD. La sobreexpresión de la Cdr2 demostró que la Pom1 controla no solo la actividad de la Cdr2, sino también la distribución de los MCD, estando reguladas estas dos funciones de manera independiente. Estos importantes hallazgos fueron presentados para su publicación.En resumen, los socios del proyecto SPTPCDR2 descubrieron mecanismos complejos a través de los cuales la Cdr2 organiza los MCD y por medio de los que la Pom1 inhibe el ensamblaje y la actividad de la Cdr2 y los MCD para promover un control temporal adecuado de la citocinesis.Los resultados del proyecto ayudarán a generar conocimientos sobre el proceso que subyace a la base misma del desarrollo y, por tanto, de muchas enfermedades. Es más, el conocimiento detallado de los mecanismos moleculares responsables de la división celular ayudará al desarrollo de un tratamiento médico personalizado.
