El grup de recerca de Genòmica Funcional de Llevats (GFL) de la Universitat de València ha descobert que quan una cèl·lula es divideix en dues de diferent grandària (divisió asimètrica), es genera un problema en el repartiment d’alguns components cel·lulars que no es dóna en les cèl·lules que es divideixen simètricament. El treball, publicat en la revista 'Nucleic Acids Research', també conclou que el llevat de la cervesa ha resolt aquesta situació evolutiva modificant les quantitats que genera d’un enzim.
El treball, l’ha dirigit José Enrique Pérez, investigador del Departament de Bioquímica i Biologia Molecular de la Facultat de Ciències Biològiques, i ha tingut la col·laboració del grup de Sebastián Chávez (Universitat de Sevilla) i Abhi Singh (Universitat de Delaware).
La recerca demostra que en la divisió cel·lular el repartiment de la major part dels components entre les cèl·lules filles es pot fer equitativament en funció de la grandària de cada cèl·lula resultant. En el cas del repartiment de genomes, però, és inevitable donar a cada cèl·lula filla la mateixa quantitat. Això crea una asimetria en la relació de quantitats entre el genoma i la resta de components cel·lulars.
Utilitzant com a model de treball el llevat de la cervesa Saccharomyces cerevisiae, que té una divisió asimètrica per gemmació, han comprovat com aquest problema podria portar a un desajust catastròfic en alguns processos moleculars incompatible amb la supervivència de l’espècie. La gemmació és un tipus de reproducció asexual que es caracteritza pel fet que la cèl·lula mare origina dues cèl·lules filles de diferents dimensions, tot i que el nucli es divideix per mitosi en dues parts iguals.
La recerca, tanmateix, demostra que aquest llevat ha modificat el seu control sobre la quantitat global que té dels enzims que sintetitzen Àcid Ribonucleic (RNA), les RNA polimerases, per evitar l’excés perjudicial que es produiria en les cèl·lules filles més menudes si seguiren l’estratègia habitual de les cèl·lules amb divisió simètrica.
“D’aquesta forma podem dir que l’evolució ha modelat de forma diferent la regulació global de la síntesi de RNA en les cèl·lules amb divisió simètrica o asimètrica per ajustar cadascuna a les seues necessitats”, explica José Enrique Pérez. L’expert afegeix que l’equip creu que aquests resultats es podran extrapolar a altres cèl·lules eucariotes amb divisió asimètrica, com és el cas d’algunes cèl·lules mare en humans”.
Grup de recerca
El grup de recerca Genòmica Funcional de Llevat (liderat per José Enrique Pérez i Paula Alepuz) del Departament de Bioquímica i Biologia Molecular i de l’Estructura de Rercerca Interdisciplinar BIOTECMED de la Universitat de València, porta anys treballant en les metodologies per determinar quantitativament les taxes de transcripció i degradació de les molècules de ARN missatger (mRNA) a escala genòmica. La línia de recerca se centra en l’estudi dels mecanismes de la regulació gènica, utilitzant com a model experimental el llevat Saccharomyces cerevisiae. El treball publicat s’ha finançat amb ajudes del MiNECO (Pla Nacional, Programa Excel·lència) i de la Conselleria d’Educació (Programa Prometeu).
Article:
Adriana Mena, Daniel A. Medina, José García-Martínez, Victoria Begley, Abhyudai Singh, Sebastián Chávez, Mari C. Muñoz-Centeno i José E. Pérez-Ortín. «Asymmetric cell division requires specific mechanisms for adjusting global transcription». Nucleic Acids Research. Published 23 october 2017. DOI: https://doi.org/10.1093/nar/gkx974
