El grupo de José Pérez-Martín acaba de publicar en Plant Cell que la maquinaria que evita que las células con daños en el ADN se dividan es también la responsable de que los ciclos celulares en los que los dos núcleos iniciales no se fusionan puedan llevarse a cabo.
En los mamíferos, cuando el espermatozoide se une al óvulo, los dos núcleos se fusionan en uno solo. Sin embargo, en muchos hongos tras el proceso de apareamiento los dos núcleos que se han apareado no se fusionan y conviven como entidades separadas en el mismo citoplasma, un estado que los biólogos llaman dicarionte. Ustilago maydis es uno de estos hongos con forma dicarionte que además es un parásito que afecta a las plantas de maíz, uno de los motivos por los que el grupo que dirige José Pérez-Martín lo estudia en el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC.
Las células dicariontes están obligadas a establecer un ciclo celular diferente al ciclo celular tradicional para conseguir que, tras la división, las células hijas hereden cada una un par de núcleos diferentes. Aunque pudiera esperarse que el control de este ciclo celular diferente corriera a cargo de proteínas diferentes, el grupo dirigido por José Pérez-Martín acaba de descubrir que no es así, que se regula por “un sistema de control celular conservado en todos los eucariotas”. De hecho, son proteínas conocidas desde hace bastante tiempo por los oncólogos (la cascada Atr1-Chk1) ya que detectan cualquier daño en el ADN y evitan que la célula dañada se divida. Para ello, alargan la duración de la fase previa a la mitosis, la cual no se inicia hasta que el daño se ha solucionado.
Y eso es precisamente lo que hacen estas proteínas en las células de U. maydis. Lo interesante es que durante el ciclo celular dicarionte esta cascada de señalización alarga el tiempo previo a la mitosis permitiendo que los núcleos se distribuyan equitativamente entre las células hijas, sin que exista daño alguno en el ADN. Este descubrimiento sugiere que está cascada muy conservada evolutivamente podría jugar papeles más allá control del ciclo celular en respuesta a daño en el ADN.
Aparte del interés puramente básico, Pérez-Martín nos comenta que la mayor parte de las setas comestibles están formadas por células dicariontes y que controlando estas proteínas podría ser posible acelerar a voluntad su capacidad de crecimiento. De hecho, en su laboratorio ya han empezado a manipular una de estas setas, Coprinopsis cinerea, para demostrar la posible aplicación biotecnológica de estos resultados.
de Sena-Tomas, C., Fernandez-Alvarez, A., Holloman, W., & Perez-Martin, J. (2011). The DNA Damage Response Signaling Cas-cade Regulates Proliferation of the Phytopathogenic Fungus Ustilago maydis in Planta THE PLANT CELL, 23 (4), 1654-1665 DOI: 10.1105/tpc.110.082552
CNB, CSIC.
