Las cosas no podrían ser más simples al principio: las células se dividen en dos células idénticas que luego se dividen a su vez, lo que significa que cualquier tejido puede crecer a un ritmo exponencial. Pero llega el momento en que algunas de ellas tienen que convertirse en células especializadasEn el dorso de una mosca, por ejemplo, una célula debe "saber" que cuando se divide, dará a luz a dos células fundamentalmente diferentes: una formará un pelo y la otra, una neurona. ¿Cómo funcionan estas divisiones asimétricas?¿Cómo puede dividirse una célula madre en dos células hijas que son tan diferentes? Los investigadores de UNIGE se propusieron tratar de comprender estos mecanismos hasta el último detalle, ya que las apuestas son extremadamente altas: una célula madre que pierde su asimétricala división puede generar células cancerosas que se reproducen exponencialmente, formando un tumor. Puede leer sobre los resultados de esta investigación en Comunicaciones de la naturaleza , donde los científicos demuestran cómo circula la información requerida dentro de la célula madre, lo que le permite tener éxito en la división asimétrica.
En la división celular asimétrica, las dos células futuras "hablan" entre sí y dividen sus roles: "Te convertirás en eso y yo me convertiré en esto". Intercambian información a través de proteínas que llevan el mensaje. Estas proteínasestán contenidas en pequeñas vesículas, llamadas endosomas, que actúan como una especie de tarjeta de memoria celular: son responsables de instigar la especialización al migrar a una de las dos células hijas, donde la información se procesará y posteriormente se transmitirá a la hermanaPor lo tanto, la clave de esta especialización radica en la capacidad de los endosomas para moverse hacia la izquierda o hacia la derecha de la célula madre de modo que solo estén presentes en una de las dos hijas. Pero, ¿cómo lo hacen?
Para analizar el fenómeno, el equipo dirigido por el profesor Marcos González-Gaitán del departamento de bioquímica de la facultad de ciencias de UNIGE examinó los pelos en el lomo de las moscas, más precisamente en las moscas de la fruta Drosophila.De hecho, los órganos sensoriales que consisten en cuatro células, que son capaces de captar la fuerza y la dirección del viento: esto es importante para volar. Cada cabello - u órgano sensorial - se origina en una sola célula o SOP precursor de órganos sensoriales, que primero se divide asimétricamente, produciendo dos células diferentes, PIIA y PIIB. Cada una de estas células se divide asimétricamente a su vez, generando las cuatro células finales. Esta es la configuración ideal para intentar comprender cómo, y por qué, los endosomas se mueven yHacer posibles estas divisiones asimétricas.
¡Sin Sara, nada vale!
La primera pista radica en el hecho de que la proteína Sara está presente en los endosomas, lo que los ayuda a agruparse en el mismo lado de la célula. Cuando las moscas mutantes modificadas genéticamente se ven privadas del gen Sara - y, porextensión de la proteína que produce: los POE se dividen simétricamente y los pelos no se forman; las moscas, en otras palabras, tienen espaldas desnudas sin pelos. En la primera fase de la investigación, el equipo del profesor González-Gaitán pudomuestran que el mismo proceso ocurre en otros tipos de células, como las células madre intestinales e incluso en el sistema nervioso de los vertebrados, gracias a las observaciones en peces.
Sara proporciona la información crucial, por lo tanto, que decide qué célula hija recibirá los endosomas. Sin embargo, esto no explica por qué se ensamblan solo en una de las dos células hijas. Se requirió una observación más detallada para comprender este mecanismo.Los microtúbulos dentro de la célula madre sirven como pistas para transportar los endosomas, conducidos por un motor molecular llamado kinesina. Las pistas están polarizadas son caminos de sentido único y la kinesina siempre se mueve en la misma dirección. Algunas de las pistas conducen aa la izquierda, otras a la derecha, y la kinesina pasa de una a otra, oscilando en el centro de la célula en una secuencia rápida. Debido a que hay más pistas que apuntan a una célula, al final de los endosomas, con el mensaje claveen ellos, se envían hacia la célula correcta. Pero al final, los endosomas necesitan escapar de la trampa para ser entregados a la célula PIIA, que producirá el pelo. ¿Cómo?
en el camino correcto
Para escapar de esta trampa y permitir que los endosomas se reúnan en el lado apropiado, es esencial no solo que la proteína Sara esté presente, sino también que esté unida a una extensión molecular conocida como grupo fosfato. Profesor Gonzalez-Gaitan y su equipo lograron demostrar el papel clave que desempeña este fenómeno. Conocido como fosforilación, actúa como un interruptor central que señala el inicio de la migración final de los endosomas para ser liberados a la célula correcta. Sin este proceso, la información podríano circula entre las células, lo que evitaría cualquier diferenciación entre las dos células hijas ... ¡condenando a las moscas a la calvicie eterna! Anomalías en la forma en que funcionan estos fascinantes fenómenos moleculares en las células se encuentra detrás de la aparición de ciertos tumores cancerosos en humanos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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