La reproducción sexual de las levaduras
Normalmente, y tras la primera impresión, todo el mundo sabe si se siente atraído por otra persona. Al parecer esto también ocurre con las levaduras. Un nuevo estudio realizado por investigadores canadienses y británicos indica que las células de levadura deciden si se aparearán o no en menos de dos minutos tras encontrarse. Estos hallazgos, publicados en la revista Nature, podrían ser útiles para quienes estudian el desarrollo de las células madre y el cáncer. Las levaduras se utilizan a menudo en el estudio de los mecanismos celulares debido a su condición de microbios unicelulares. Éstas se suelen reproducir de forma asexual mediante un mecanismo conocido como gemación en el que una parte de la célula se separa de la misma y acaba por desarrollarse hasta formar una célula idéntica a la original. Sin embargo, las levaduras también se sirven en ocasiones de la reproducción sexual para su multiplicación. Esto sucede cuando dos células de distinto sexo se han separado de su progenitora, se unen, procrean y se vuelven a separar. Para ello es necesario que se genere un nódulo denominado «shmoo» que las células usan para unirse. El proceso, denominado «shmooing», dura unas dos horas. El equipo de investigación, perteneciente al Imperial College de Londres, la Universidad de Edimburgo (ambos en el Reino Unido) y las Universidades de Montreal y McGill (Canadá), descubrió que la decisión de recurrir a la reproducción sexual se debe a un cambio químico en una proteína que se produce antes de que transcurran dos minutos desde la detección de una feromona generada por una célula del sexo opuesto. El equipo descubrió que la feromona ha de alcanzar una concentración óptima alrededor de la célula de levadura para que comience el proceso de apareamiento. Si no se alcanza dicha concentración, la célula de levadura continúa con el proceso de reproducción asexual. «El shmooing es un proceso que provoca un gran desgaste energético en las células de levadura», explicó el Dr. Vahid Shahrezaei del Imperial College de Londres. «Entendemos que este proceso de activación en presencia de una concentración determinada de una feromona puede ser producto de una evolución destinada a asegurar que las células sólo se preparen para la reproducción sexual si existe una pareja lo suficientemente cerca de ella y en disposición de reproducirse.» Los investigadores utilizaron un modelo matemático para investigar cómo se activa y desactiva el proceso de apareamiento en las células de levadura. Este modelo incluye datos empíricos sobre concentraciones de feromonas alrededor de células de levadura y sobre distintas proteínas cruciales para que dé comienzo el proceso. El Dr. Shahrezaei declaró que «las células de levadura viven en un entorno con gran cantidad de "ruido", están rodeadas de distintas sustancias químicas como feromonas y alimentos, y sus propios mecanismos intracelulares producen gran cantidad de biomoléculas que interaccionan entre sí. Quisimos averiguar cómo se orientan en este entorno y determinar qué es lo que sucede a nivel molecular para decidir algo tan importante como su apareamiento.» «Mediante una combinación de experimentos y modelos matemáticos que tienen en cuenta numerosos factores, logramos demostrar con exactitud qué sucede en el interior de una célula de levadura para que ésta se decida a aparearse con otra. También hemos demostrado que el mecanismo que provoca que las células decidan aparearse es muy sólido, es decir, no se ve afectado por el "ruido" molecular del entorno», añadió. Los investigadores opinan que el modelo matemático que han diseñado podría servir para desarrollar nuevos fármacos y terapias, ya que permite detectar los activadores de cambios celulares, por ejemplo la conversión de células normales en cancerosas. Muchas proteínas contenidas en células de levadura y mamíferos coinciden y forman parte de reacciones en cadena que generan cambios celulares. «Las levaduras y las personas son muy diferentes en el terreno molecular y celular, y sin embargo guardan gran cantidad de similitudes», afirmó el autor principal del artículo, el Dr. Stephen Michnick de la Universidad de Montreal. «Las moléculas que activan el mecanismo de decisión en la levadura se encuentran en formas muy similares en células humanas. Las células madre, durante el desarrollo embrionario, toman decisiones de activación similares a las de las levaduras y alteran sus funciones en el cáncer.»
Países
Canadá, Reino Unido
