Un equipo de investigación del Instituto de Biotecnología y Biomedicina de la Universitat de València ha identificado nuevos mecanismos que permiten a las células de levadura detener temporalmente su división en respuesta al estrés. Este hallazgo, publicado en la revista Cell Communication and Signaling, se centra en las proteínas Whi7 y Whi5, que regulan el ciclo celular. En condiciones adversas, Whi7 aumenta su actividad, permitiendo a las células reparar daños antes de continuar con su crecimiento. Este estudio tiene implicaciones potenciales para entender procesos similares en células humanas y desarrollar tratamientos más efectivos contra el cáncer.
Un equipo de investigadores del Instituto de Biotecnología y Biomedicina de la Universitat de València ha hecho un descubrimiento significativo en el ámbito del ciclo celular. Este estudio, publicado en la revista Cell Communication and Signaling, revela un mecanismo que permite a las células de la levadura detener temporalmente su división cuando se enfrentan a daños en la pared celular. Este hallazgo podría tener implicaciones importantes para comprender procesos similares en células humanas, especialmente en el contexto del tratamiento del cáncer y otras enfermedades.
El grupo de investigación se centró en dos proteínas esenciales: Whi7 y Whi5. Estas proteínas actúan como reguladores en la transición hacia la fase de replicación del ciclo celular en la levadura Saccharomyces cerevisiae. En condiciones normales, Whi5 desempeña el papel principal; sin embargo, ante situaciones de estrés que afectan la pared celular, los niveles y la actividad de Whi7 aumentan notablemente.
Mihai Spiridon, uno de los investigadores, comenta: “Hemos encontrado un mecanismo que potencia específicamente la función represora de Start de Whi7, sin afectar a Whi5 durante el estrés. Esto ilustra cómo las proteínas pueden tener redundancias funcionales y especializarse bajo ciertas condiciones, lo cual es crucial para entender mejor la fisiología celular.”
La investigadora Mercè Gomar-Alba, directora del estudio y profesora de Bioquímica y Biología Molecular, explica que “en condiciones adversas, no solo aumenta la cantidad de Whi7, sino que también se fortalece su capacidad para unirse a los genes responsables de impulsar la división celular”. Este aumento en la actividad de Whi7 provoca una detención en la fase G1 del ciclo celular, permitiendo así que las células reparen daños y se adapten al entorno antes de reanudar su crecimiento.
Este trabajo utiliza como modelo a la levadura Saccharomyces cerevisiae, dado que los mecanismos que controlan el ciclo celular están altamente conservados entre levaduras y mamíferos. Las proteínas Whi7 y Whi5 son homólogos funcionales de las proteínas asociadas al Retinoblastoma, conocidas por su papel como supresores tumorales en mamíferos.
Gomar destaca que “la investigación básica realizada con levaduras nos ayuda a analizar problemas biológicos complejos relacionados con enfermedades como el cáncer, donde se pierde el control sobre la proliferación celular”. El estudio pone de manifiesto la sofisticación sorprendente de los mecanismos regulatorios presentes en las levaduras, lo que refuerza el sistema controlador del ciclo celular y lo acerca al funcionamiento observado en organismos más complejos.
En adelante, los investigadores planean explorar si esta especialización funcional de Whi7 también ocurre bajo otras condiciones que comprometen la viabilidad celular. Además, este estudio abre nuevas vías para investigar si mecanismos similares operan en células humanas y cómo podrían ser utilizados para desarrollar terapias más específicas y efectivas contra enfermedades relacionadas con desregulaciones del ciclo celular.
Biotecmed
El grupo dedicado a la Regulación del Ciclo Celular forma parte del Instituto Universitario de Biotecnología y Biomedicina (BIOTECMED) en la Universitat de València. Su enfoque está centrado en investigar uno de los campos más relevantes dentro de la biología molecular: el control del ciclo celular. A lo largo del tiempo han explorado diversos procesos y han caracterizado nuevos mecanismos relacionados con reguladores celulares como ciclinas o factores transcripcionales; actualmente también están indagando sobre los mecanismos implicados en el ‘checkpoint’ de integridad del ADN, un proceso directamente vinculado al desarrollo cancerígeno.
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).
El equipo identificó un mecanismo que permite a las células de la levadura detener temporalmente su división en respuesta a daños en la pared celular.
Las proteínas clave son 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 de estrés, los niveles y la actividad de Whi7 se elevan significativamente, aumentando su función como represor de Start, lo que resulta en una detención en la fase G1 del ciclo celular.
Los mecanismos de control del ciclo celular encontrados en levaduras son altamente conservados entre levaduras y mamíferos, lo que podría ayudar a entender problemas biológicos complejos relacionados con el cáncer.
El estudio abre la puerta a investigar si mecanismos análogos operan en células humanas y cómo podrían aprovecharse para diseñar terapias más específicas y efectivas frente a dolencias relacionadas con el descontrol del ciclo celular.