Descrita una nueva proteína clave en la regulación de la división celular

El grupo de investigación de Regulación del Ciclo Celular en Eucariontes de la Universidad de Valencia ha descubierto que la proteína Whi7 participa en un nuevo mecanismo que actúa como regulador negativo de Start, el punto de control más importante del inicio de la división celular.

El estudio, publicado en la revista Nature Communications y realizado con el organismo modelo S. Cerevisiae (levadura del pan, del vino y de la cerveza), revela los paralelismos entre los mecanismos de control de inicio de la proliferación en levadura y en mamíferos, donde el papel de Whi7 lo realizan proteínas de la familia del supresor de tumores Retinoblastoma (Rb), frecuentemente mutadas en cáncer.

La transición entre las fases G1/S, conocida como Start en levadura o punto de restricción en mamíferos, es el control más importante del ciclo celular, puesto que es cuando la célula toma la decisión de proliferar o no. Es por ello que las células disponen de sofisticados mecanismos moleculares para controlar este punto clave en la división. En concreto, Start consiste en un programa transcripcional que expresará numerosos genes y que al activarse pondrá en marcha una nueva ronda de división celular.

La importancia de este trabajo radica en que, partiendo de que la división celular es la base de la propagación de la vida, mantener reprimido el programa transcripcional de Start es un mecanismo clave para frenar la proliferación celular. 

Las estrategias moleculares en el control del ciclo celular se encuentran extraordinariamente muy conservadas en levaduras y mamíferos. Así, todas las células eucariontes mantienen bloqueado el inicio del ciclo celular, reprimiendo el programa transcripcional de Start mediante factores represores hasta que se dan las circunstancias adecuadas para la proliferación, momento en que el represor transcripcional es inactivado. 

En este contexto, si bien en mamíferos se han descrito varias proteínas represoras como las de la familia Retinoblastoma (Rb, p107 y p130), hasta el momento en levadura solamente se conocía una proteína que realizara esta función, Whi5. En este trabajo, el equipo investigador de la Universidad de Valencia describe un nuevo regulador importando para este proceso, la proteína Whi7.

Entre las principales conclusiones del estudio, se destaca que Whi7 es una proteína inestable que actúa como represor de la transcripción de Start, y que es capaz de sustituir la función de Whi5. Así, como ocurre en mamíferos, las levaduras también confían en la existencia de múltiplos represores transcripcionales para bloquear la transición G1/S.

“La levadura ha sido un modelo trascendental para el conocimiento de los mecanismos de control del ciclo celular en sistemas más complejos, incluidas las células humanas”, destaca el director del grupo, Juan Carlos Igual. “El hecho que un miembro de la familia Rb esté mutado en la mayoría de los cánceres, aporta especial relevancia al estudio”, comenta Igual.

Esta investigación ha dado lugar al artículo «Whi7 is an unstable cell-cycle represor of the Start transcriptional program», en el cual han participado Mercè Gomar-Alba, Ester Méndez, Inma Quilis, M. Carmen Bañó y J. Carlos Igual, componentes del grupo de Ciclo Celular del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Valencia y la ERI de Biotecnología y Biomedicina.

“Lo más bonito que nos enseña este estudio es la elegancia y robustez de los mecanismos de seguridad de los que hace uso la célula para controlar puntos de decisión clave como Start”, remarca Mercè Gomar, primera autora del artículo. “Esto se refleja en el hecho de que son necesarias tanto distintas proteínas que realizan una misma función, como que una misma proteína (Whi7) controla esta función mediante dos vías diferentes”, completa la investigadora. 

La investigación ha sido financiada por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, por el proyecto Prometeo y con un contrato pre doctoral ValI+D de la Generalitat Valenciana.