Cómo controlar un ciclo celular con el doble de núcleos

Aquellos que en el instituto nos liábamos con la mitosis y la meiosis, creo que tenemos que agradecer que obviaran hablarnos de un hongo cuyas células tienen dos núcleos, Ustilago maydis. Imaginen lo complicado que debe ser su división…

Ustilago maydisEn los mamíferos, cuando el espermatozoide se une al óvulo, los dos núcleos se fusionan en uno solo. Sin embargo, tras el proceso de apareamiento de este hongo 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 un parásito que afecta a las plantas de maíz, uno de los motivos por los que José Pérez-Martín lo estudia en el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC. Otra es que presenta una muy interesante pregunta científica, ¿cómo consigue que, tras la división, las células hijas hereden cada una un par de núcleos diferentes? Las células dicariontes están obligadas a establecer un ciclo celular diferente al ciclo celular tradicional.

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 haya solucionado.

Y eso es precisamente lo que hacen estas proteínas en las células de U. maydis. Sin que exista daño alguno en el ADN, alargan el tiempo previo a la mitosis permitiendo que los núcleos se distribuyan equitativamente entre las células hijas.

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 proteína podría ser posible acelerar a voluntad su capacidad de crecimiento. De hecho, en su laboratorio ya han empezado a manipular una de estas setas, Coprinus cinerea.

Referencia:
de Sena-Tomas, C., Fernandez-Alvarez, A., Holloman, W., & Perez-Martin, J. (2011). The DNA Damage Response Signaling Cascade Regulates Proliferation of the Phytopathogenic Fungus Ustilago maydis in Planta THE PLANT CELL ONLINE, 23 (4), 1654-1665 DOI: 10.1105/tpc.110.082552