Una investigación realizada por un equipo de Ciclo Celular del Instituto de Biotecnología y Biomedicina de la Universitat de València ha descubierto un mecanismo que permite a las células de la levadura detener temporalmente su división en respuesta a daños en la pared celular. Este estudio, publicado en la revista Cell Communication and Signaling, podría abrir nuevas vías para entender procesos similares en células humanas, con potenciales implicaciones en el tratamiento del cáncer y otras dolencias.
El equipo se centró en dos proteínas clave, Whi7 y Whi5, que actúan como frenos en la transición a la fase de replicación del ciclo celular en la levadura Saccharomyces cerevisiae. Bajo condiciones normales, Whi5 es el principal regulador. Sin embargo, cuando la levadura enfrenta estrés en la pared celular —provocado, por ejemplo, por agentes que dañan su estructura— los niveles y la actividad de Whi7 se elevan significativamente.
El investigador Mihai Spiridon explica que “hemos encontrado un mecanismo que aumenta específicamente la función como represor de Start de Whi7, y no de Whi5, en condiciones de estrés, lo que es un buen ejemplo de redundancia funcional de proteínas y su especialización en condiciones concretas, una estrategia cada vez más relevante para entender la fisiología celular”.
“Hemos observado que, en estas condiciones adversas, no solo aumenta la cantidad de Whi7, sino que su capacidad para unirse a los genes que impulsan la división celular se refuerza de manera importante”, explica Mercè Gomar-Alba, directora del trabajo y profesora de Bioquímica y Biologia Molecular. Este incremento en la acción de Whi7 induce una detención en la fase G1 del ciclo celular, permitiendo que la célula repare daños y se adapte al entorno antes de retomar su crecimiento.
Este estudio se ha llevado a cabo utilizando como organismo modelo la levadura de gemación Saccharomyces cerevisiae, ya que los mecanismos de control del ciclo celular se encuentran altamente conservados entre levaduras y mamíferos. Whi7 y Whi5 son homólogos funcionales de las proteínas de la familia del Retinoblastoma, supresores tumorales en mamíferos. Mercè Gomar comenta que “la investigación básica en levaduras nos ayuda a analizar y entender problemas biológicos complejos causantes de dolencias como el cáncer, donde se pierde el funcionamiento correcto de la regulación de la proliferación celular. En este sentido, el presente estudio nos muestra la sorprendente sofisticación de mecanismos de regulación con que cuenta la levadura, lo que confiere robustez al sistema de control del ciclo celular y lo aproxima al de organismos pluricelulares más complejos”. En el futuro se pretende investigar si la especialización funcional de Whi7 en estrés de pared celular se da también en otras condiciones en que la viabilidad celular está comprometida. Además, el estudio abre la puerta a futuras investigaciones que exploran si mecanismos análogos operan en células humanas y como podrían aprovecharse para diseñar terapias más específicas y efectivas frente a dolencias relacionadas con el descontrol del ciclo celular.
El grupo de Regulación del Ciclo Celular en Eucariontes forma parte del Instituto Universitario de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED) de la Universitat de València. Lleva a cabo investigación básica en una de las áreas de más interés de la biología molecular y celular, como es el control del ciclo celular. A lo largo de los años se ha centrado en diferentes procesos y ha caracterizado nuevos mecanismos de control de la función de reguladores del ciclo celular como por ejemplo ciclinas, represores o factores transcripcionales; actualmente también trabaja en los mecanismos de regulación del ‘checkpoint’ de integridad del ADN, proceso directamente relacionado con el desarrollo del cáncer.
Referencia del artículo: Mihai Spiridon-Bodi, Cristina Ros-Carrero, J. Carlos Igual & Mercè Gomar-Alba. Dual regulation of the levels and function of Start transcriptional repressors drives G1 arrest in response to cell wall stress. Cell Communication and Signaling (2025).
DOI: https://doi.org/10.1186/s12964-025-02027-z
PDF de l’article: https://rdcu.be/eaE6W
