Función de la separasa en la regulación de la morfología nuclear
- Autores: Malina Carmina Ilinca
- Directores de la Tesis: Ethelvina Queralt Badía (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de València ( España ) en 2025
- Idioma: español
- Número de páginas: 253
- Tribunal Calificador de la Tesis: María Moriel Carretero (presid.), Inmaculada Quilis Bayarri (secret.), Fernando Vicente Martínez Montañés (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biomedicina y Biotecnología por la Universitat de València (Estudi General)
- Calificación: Sobresaliente Cum Laude
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RODERIC
- Resumen
El ciclo celular es un proceso esencial que regula el crecimiento, la proliferación y la estabilidad genómica de las células, permitiendo la correcta duplicación y distribución del material genético durante la división celular. Dentro de este proceso, la separasa desempeña un papel clave en mitosis al facilitar la segregación cromosómica mediante la escisión de la cohesina, asegurando así una correcta división celular. Además, la separasa regula otros procesos esenciales, como la activación de la fosfatasa Cdc14 o la elongación del huso mitótico. Sin embargo, a pesar de su importancia en el ciclo celular, aún no se conocen todas sus funciones ni los mecanismos que regulan su actividad durante la mitosis. En esta tesis doctoral, se empleó la levadura de gemación Saccharomyces cerevisiae como modelo para investigar nuevas funciones de la separasa y profundizar en los mecanismos moleculares de su regulación. Un rastreo genético previo en el laboratorio permitió identificar mutantes supresores del alelo termosensible esp1-2, con el objetivo de encontrar posibles sustratos de la separasa. A partir de ese estudio, se validó la mutación pah1-E183K como supresora del fenotipo de esp1-2 a temperatura semi-restrictiva, lo que permitió explorar la relación entre la separasa y la proteína Pah1. Pah1 es una fosfohidrolasa de ácido fosfatídico (PA) que cataliza la conversión de PA en diacilglicerol (DAG), un intermediario clave en la síntesis de fosfolípidos y triacilglicéridos (TAG). Pah1 coordina la respuesta celular, promoviendo la formación de gotas lipídicas en ausencia de nutrientes o la síntesis de fosfolípidos para formar nueva membrana en presencia de nutrientes. Durante la mitosis, Pah1 se encuentra fosforilada e inactiva en el citoplasma debido a la acción de quinasas, entre las cuales destaca Cdc28 por su importancia en el ciclo celular. Al final de la mitosis, la desfosforilación de Pah1 es promovida principalmente por el complejo Nem1-Spo7, permitiendo su activación y anclaje a la envoltura nuclear (NE) o membrana del retículo endoplasmático (ER) para desempeñar su función. A través del análisis de mutantes pah1, nuestros resultados indican que la mutación pah1-E183K, obtenida en el rastreo genético, provoca una pérdida de función de la proteína. Esto se demuestra en el estudio del mutante supresor, ya que observamos una disminución en la formación de gotas lipídicas (LD) y membranas nucleares aberrantes con acumulación de PA. Por otro lado, también demostramos que la separasa regula la elongación de la envoltura nuclear, ejerciendo un posible efecto inhibitorio sobre la actividad de Pah1. Esto se observa en el estudio del mutante termosensible esp1-2, en el cual detectamos una reducción en la fosforilación de Pah1, un aumento de la formación de LD y la falta de elongación nuclear. Esta regulación de la separasa sobre Pah1 probablemente se lleve a cabo a través de la fosfatasa PP2A-Cdc55, que es regulada negativamente por la separasa en mitosis. Un mutante Deltacdc55 muestra un incremento en la fosforilación de Pah1 en mitosis y deformaciones aberrantes de la envoltura nuclear. Además, nuestros hallazgos muestran que la quinasa Cdc28 desempeña un papel importante en la regulación de la morfología nuclear, ya que su inactivación favorece la forma desfosforilada y activa de Pah1, lo que da lugar a núcleos perfectamente esféricos. En conjunto, estos resultados indicarían que en metafase la proteína Pah1 está regulada por la acción de la quinasa Cdc28 y de la fosfatasa PP2A-Cdc55. Cuando la separasa se activa en la transición metafase-anafase ejerce su regulación sobre PP2A-Cdc55, inhibiendo su actividad y promoviendo la forma fosforilada e inactiva de Pah1, que a su vez favorece un pulso de síntesis de fosfolípidos, permitiendo la elongación de la envoltura nuclear durante la anafase. Estos hallazgos amplían el conocimiento sobre la función de la separasa, sugiriendo un nuevo papel en la regulación de la dinámica nuclear y la homeostasis lipídica. Dado que el control de la morfología de la envoltura nuclear es fundamental para la división celular en eucariotas, es posible que este mecanismo esté conservado en otros organismos. Además, la interacción funcional entre la separasa y Pah1 abre nuevas líneas de investigación, con potenciales implicaciones en enfermedades relacionadas con alteraciones en la regulación lipídica y la división celular.
