Estudio de asimetrías asociadas al huso mitótico de Saccharomyces cerevisiaenuevos reguladores del posicionamiento del huso y la herencia no aleatoria de los centros organizadores de microtúbulos

Resumen

La división celular asimétrica es un tipo particular de división en la que se generan dos células de distinto tamaño, contenido, función y/o destino. Este tipo de división es particularmente relevante durante los procesos de diferenciación celular, el desarrollo embrionario, la homeostasis de tejidos adultos o el envejecimiento. Durante una división asimétrica es esencial el establecimiento previo de un eje de polaridad a lo largo del cual se produce la distribución diferencial de moléculas y/u orgánulos entre las dos células resultantes, así como el posterior posicionamiento del huso mitótico respecto a dicho eje, con el fin de mantener, junto al reparto asimétrico de componentes celulares, la correcta segregación del material genómico entre ambas células. Durante esta Tesis Doctoral hemos utilizado la levadura de gemación Saccharomyces cerevisiae como modelo para estudiar las divisiones asimétricas. En este organismo, el punto de control de posicionamiento del huso (SPOC) es un mecanismo de vigilancia de enorme importancia que evita que las células con el huso mitótico mal posicionado salgan de mitosis. La proteína quinasa Kin4 juega un papel central en este punto de control del ciclo celular. En el marco de esta Tesis hemos realizado una búsqueda de proteínas que interaccionen con Kin4 de forma dependiente del estado de activación del SPOC, con el fin de encontrar nuevos reguladores del SPOC. Con este objetivo, hemos realizado una purificación de la proteína Kin4 por inmunoprecipitación en cultivos de levadura, tanto en condiciones de crecimiento normal como tras la activación del SPOC, y un análisis de las proteínas que co-inmunoprecipitan con Kin4 en estas condiciones y que, por tanto, podrían regular su actividad y/o función. El estudio de estas proteínas nos permitirá ampliar nuestro conocimiento sobre la regulación del posicionamiento del huso mitótico y el funcionamiento del SPOC. Otro fenómeno de enorme interés asociado a ciertas divisiones asimétricas, desde levaduras a células madre de humanos, es la herencia diferencial de los centros organizadores de microtúbulos (MTOCs). En S. cerevisiae, los MTOCs muestran un patrón de herencia no aleatorio tras su duplicación. Así, mientras que el MTOC sintetizado de novo durante la mitosis es retenido en la célula madre, el MTOC preexistente es heredado por la célula hija. Durante esta Tesis, hemos demostrado que la actividad quinasa de la proteína Polo-quinasa Cdc5 es necesaria para el establecimiento de este patrón de herencia asimétrica no aleatorio de los MTOCs en levaduras de gemación, actuando como un “temporizador” molecular que regula espacial y temporalmente la distribución de determinantes claves de esta herencia en dichas estructuras.