Una investigación en levadura muestra cómo la evolución ha modelado diferentes tipos de división celular

El grupo de investigación de Genómica Funcional de Levaduras (GFL) de la Universitat de València (España) ha descubierto que cuando una célula se divide en dos de diferente tamaño (división asimétrica), se genera un problema en el reparto de algunos componentes celulares que no se da en las células que se dividen simétricamente. El trabajo, publicado en la revista 'Nucleic Acids Research', también concluye que la levadura de la cerveza ha resuelto esta situación evolutiva modificando las cantidades que genera de una enzima.

En el trabajo, dirigido José Enrique Pérez, investigador del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Ciencias Biológicas, también ha colaborado el grupo de Sebastián Chávez (Universidad de Sevilla) y Abhi Singh (Universidad de Delaware).

La investigación demuestra que en la división celular el reparto de la mayor parte de los componentes entre las células hijas se puede hacer equitativamente en función del tamaño de cada célula resultante. En el caso del reparto de genomas, no obstante, es inevitable dar a cada célula hija la misma cantidad. Esto crea una asimetría en la relación de cantidades entre el genoma y el resto de componentes celulares.

Utilizando como modelo de trabajo la levadura de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae), que tiene una división asimétrica por gemación, los investigadores han comprobado que este problema podría llevar a un desajuste catastrófico en algunos procesos moleculares incompatible con la supervivencia de la especie. La gemación es un tipo de reproducción asexual que se caracteriza por el hecho de que la célula madre origina dos células hijas de diferentes dimensiones, a pesar de que el núcleo se divide por mitosis en dos partes iguales.

Los tres integrantes actuales del grupo Genómica Funcional de Levadura (GFL) que han participado en el trabajo. De izquierda a derecha: Adriana Mena, José García y José E. Pérez. (Foto: U. València)

La investigación, así, demuestra que esta levadura ha modificado su control sobre la cantidad global que tiene de las enzimas que sintetizan Ácido Ribonucleico (RNA), las RNA polimerasas, para evitar el exceso perjudicial que se produciría en las células hijas más pequeñas si siguieron la estrategia habitual de las células con división simétrica.

“De esta forma podemos decir que la evolución ha modelado de forma diferente la regulación global de la síntesis de RNA en las células con división simétrica o asimétrica para ajustar cada una a sus necesidades”, explica José Enrique Pérez. El experto añade que el equipo cree que estos resultados se podrán extrapolar a otras células eucariontes con división asimétrica, como es el caso de algunas células madre en humanos”.

El grupo de investigación Genómica Funcional de Levaduras (liderado por José Enrique Pérez y Paula Alepuz) del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y de la Estructura de Investigación Interdisciplinar BIOTECMED de la Universitat de València, lleva años trabajando en las metodologías para determinar cuantitativamente las tasas de transcripción y degradación de las moléculas de ARN mensajero (mRNA) a escala genómica. La línea de investigación se centra en el estudio de los mecanismos de la regulación génica, utilizando como modelo experimental la levadura Saccharomyces cerevisiae. El trabajo publicado se ha financiado con ayudas del MiNECO (Pla Nacional, Programa Excelencia) y de la Consejería de Educación (Programa Prometed). (Fuente: U. València)