La regulación del Spindle Assembly Checkpoint en Schizosaccharomyces pombe

Resumen

Motivación: Durante la mitosis, el huso mitótico formado por microtúbulos y moléculas asociadas, se encarga de la correcta segregación de los cromosomas. La pérdida o ganancia de cromosomas durante la mitosis puede promover cambios genéticos que predispongan al cáncer. Las células eucariotas tienen mecanismos que proporcionan a la célula un tiempo extra cuando existen problemas para capturar los cromosomas de forma adecuada. Este mecanismo, conservado de levaduras a humanos, se denomina Checkpoint del huso mitótico o Spindle Assembly Checkpoint (SAC). Una observación inicial mostró que las rutas de estrés son esenciales para el funcionamiento del Checkpoint del huso. Consistente con esta observación se comprobó que Bub1, una quinasa esencial para el funcionamiento del SAC, presenta sitios consenso de fosforilación por las MAPKs. En este proyecto se estudió la relevancia funcional de los sitios de fosforilación por MAPK de Bub1 en la levadura S. pombe.

Métodos: Para estudiar la regulación del SAC, se usó el análisis genético y microscópico de la división celular en mutantes defectivos de este sistema de control en mitosis. Técnicas como la transformación y la clonación también fueron utilizadas.

Resultados: Hemos demostrado que el SAC está regulado por la ruta de estrés de la MAPK pmk1 en S. pombe. La inactivación de la ruta MAPK a través de la deleción de pmk1, hace que las células sean sensibles a una droga que induce despolimerización en los microtúbulos del spindle, indicativo de defectos en el SAC. Mediante análisis genético, encontramos que este mecanismo es dependiente de bub1, un regulador central del SAC. Además, se ha estudiado la división celular en un mutante de Bub1 en el que se han eliminado 5 sitios putativos de fosforilación por MAPKs observándose, que dicho mutante es incapaz de llevar a cabo una segregación cromosómica correcta.

Conclusiones: Se ha determinado que la ruta de la MAPK pmk1 se requiere para la supervivencia de S. pombe en condiciones en las que se compromete la función del huso mitótico así como la importancia de los sitios de fosforilación consenso de MAPK presentes en la quinasa Bub1. Nuestro estudio revela una conexión entre las rutas de MAPKs y el correcto funcionamiento del SAC. La pérdida total o parcial de esta regulación da lugar a eventos de aneuploidía. Este estudio puede ser relevante para entender cómo las células eucariotas evitan la aneuploidía, una de las características más comunes en tumores y que suelen modificar la progresión tumoral hacia diferentes estados de malignidad.