Descrit un mecanisme que frena la divisió cel·lular en situació d'estrès

Cèl•lules de llevat Saccharomyces cerevisiae en la fase de mitosis del cicle cel•lular
Cèl•lules de llevat Saccharomyces cerevisiae en la fase de mitosis del cicle cel•lular

La via de senyalització HOG regula la resposta a l'estrès en el llevat Saccharomyces cerevisiae i en frena la divisió cel·lular regulant-ne la segregació dels cromosomes a través de la proteïna NET1.

La via de senyalització p38 és l'equivalent de la via HOG en humans, i està involucrada en processos tumorals.

El treball del grup de Senyalització Cel·lular de l'IRB Barcelona ha estat publicat a la revista PNAS.

Quan es dóna una situació d'estrès cel·lular a causa de l'exposició a un tòxic, un patogen o una alteració en el medi extracel·lular, la cèl·lula necessita adaptar-se a la nova situació per sobreviure. El laboratori de Senyalització Cel·lular de l'IRB Barcelona, que dirigeixen Eulàlia de Nadal i Francesc Posas, ha descrit com les cèl·lules del llevat responen a l'estrès activant un mecanisme que frena la divisió cel·lular. Això, d'una banda, permet a la cèl·lula produir les proteïnes necessàries per defensar-se i adaptar-se a la nova situació, alhora que evita la divisió cel·lular en condicions no òptimes, en què la probabilitat d'incorporar errors és més elevada.

L'estudi, publicat a la revista PNAS, confirma que la via de senyalització HOG és responsable de la resposta a l'estrès en el llevat Saccharomyces Cerevisiae. Concretament, el treball descriu com la proteïna NET1, al ser activada per la via HOG, en bloqueja el cicle cel·lular i la divisió.

 

Estrès cel·lular i malaltia

L'estrès cel·lular està relacionat amb moltes malalties com, per exemple, el càncer o l'envelliment. Garantir que el genoma d'una cèl·lula es dupliqui correctament i passi íntegre a les cèl·lules filles és clau per al manteniment del llinatge cel·lular i per al bon funcionament de l'organisme. "En situacions d'estrès cel·lular, si no es regula el cicle, la cèl·lula és propensa a incorporar mutacions", explica de Nadal. "Aquestes mutacions, eventualment, poden desencadenar en processos tumorals i càncer, per això és tan important conèixer els mecanismes que regulen el cicle", afegeix.

A més del càncer, l'estrès cel·lular està també vinculat a diverses malalties metabòliques, neuronals i altres patologies associades a l'envelliment.

 

El llevat com a model d'estudi

Els organismes model s'utilitzen en investigació perquè ofereixen un marc en el qual poder investigar de manera ràpida, segura i més econòmica. Els resultats de la investigació han de ser després extrapolats (i adaptats, si cal) a l'organisme d'interès, ja siguin éssers humans, altres animals o plantes. Per a aquest estudi, el laboratori de Posas-de Nadal, ha utilitzat el llevat Saccharomyces Cerevisiae,un organisme unicel·lular de fàcil manipulació al laboratori que, al contrari del que passa amb els bacteris, és eucariota (és a dir, que comparteix amb les cèl·lules humanes (animals) i vegetals, la presència d'un nucli i d’altres orgànuls amb membrana). També comparteix les fases del cicle cel·lular i els mecanismes de divisió, de manera que és un bon organisme model per a l'estudi del cicle cel·lular.

 

Article de referència:
Silvia Tognetti, Javier Jiménez, Matteo Viganò, Alba Duch, Ethel Queralt, Eulàlia de Nadal, and Francesc Posas
Hog1 activation delays mitotic exit via phosphorylation of Net1
PNAS (2020) DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1918308117