Inicio de la nucleación del huso mitótico en la levadura de fisión Schizosaccharomyces Pombe.

Resumen

El sustrato de este trabajo es una de las transiciones en la dinámica del citoesqueleto de microtúbulos que alterna entre funciones de transporte, morfogénesis y mantenimiento de la forma celular y su papel en la separación física de las masas cromosómicas en mitosis. Hemos descrito que los alelos termosensibles cut12-1 y brr6-ts8 presentan un retraso, respecto a cepas silvestres, en la transición entre la despolimerización de los microtúbulos interfásicos y la nucleación del huso mitótico, aunque son fenotipos diferenciables. Este retraso se debe a defectos de inserción y/o activación de los centros organizadores de microtúbulos en la profase mitótica. Hemos detectado, además, que durante este tiempo desaparece el complejo g-TuRCs de los SPBs y los cromosomas se desagrupan anormalmente en un proceso reversible tan pronto como se recupera la localización del complejo g-TuRCs y el huso es nucleado. Las fibras K del huso que potencialmente capturan los cinetocoros no pueden ser detectadas en nuestras condiciones experimentales siendo únicamente detectables los denominados como microtúbulos interpolares responsables de la separación física de los SPBs. También hemos observado que en estos mutantes existe una pérdida de la integridad de la envuelta nuclear pero que no es causa del retraso descrito. En este trabajo describimos cómo la transición entre la nucleación de microtúbulos interfásicos y la nucleación del huso mitótico se produce por una relocalización de los g-TuRCs, probablemente desde los adaptadores de interfase (Mto1) a los mitóticos (Pcp1). Hemos detectado que el alelo cut12-1 resulta sintético letal con los mutantes termosensibles de la pericentrina, Pcp1. Antagónicamente los defectos de integración y nucleación del alelo cut12-1 se revierten con la expresión de la fusión Pcp1-GFP por razones desconocidas. El defecto de inserción y retraso de cut12-1 se revierte también por la expresión de una forma alélica de ganancia de función del gen cdc25-d1, lo que indica que el retraso en la nucleación es consecuencia de la rotura del feedback loop que genera el aumento repentino de la actividad quinasa en profase. La acumulación de Mad2 sobre el SPB indica que el SAC se activa en cut12-1 y brr6-ts8 durante el retraso. La abolición del SAC produce fenotipos diferenciales en ambos mutantes: en cut12-1 impide la pérdida de estanqueidad del núcleo, se suprime la deslocalización del g-TuRCs y se restaura el tiempo de nucleación del huso; aunque no la bipolaridad. En el fondo brr6-ts8 se produce un paso por mitosis sin integración de los SPBs tan fugaz, que se produce la lisis celular al comenzar la citocinesis. Además, el alelo cut12-1 interacciona genéticamente con los alelos termosensibles del complejo g-TuRCs alp4-1891 y alp6-791. Por todo ello, postulamos el SAC como un modulador de la nucleación de microtúbulos regulando la afinidad de los complejos g-TuRC por el SPB, en función del estado de fosforilación de estos complejos. Hemos realizado mutagénesis sobre distintos sitios de las proteínas Alp4 y Alp6, generando alelos fosfomiméticos y otros no fosforilables. El alelo alp6-T286A revierte el tiempo de nucleación del huso en el fondo cut12-1, por lo que se propone como un residuo regulado por el SAC para modular la nucleación.