Durante la división celular por mitosis, se produce la auto-duplicación de cuatro orgánulos: el núcleo, la mitocondria, los plastos y los centros organizadores de microtúbulos (MTOCs) del huso. De forma interesante, los tres primeros disponen de su propio material genético, constituido por ADN. Distintos estudios realizados durante los últimos años sugieren que, de forma similar, los MTOCs del huso mitótico podrían también contar con un conjunto de ácidos nucleicos asociados. Sin embargo, a diferencia de lo que ocurre con el núcleo, la mitocondria y los plastos, en el caso de los MTOCs del huso se ha propuesto que las moléculas de ácidos nucleicos asociadas a estas estructuras estarían constituidas por ARN. En base a lo anterior, durante esta Tesis Doctoral, hemos utilizado la levadura de gemación Saccharomyces cerevisiae como modelo para realizar el primer análisis sistemático global para la identificación de ARNs asociados a los MTOCs del huso, que en este organismo reciben el nombre de cuerpos polares del huso (SPBs). Los resultados de nuestras investigaciones demuestran la existencia de una población de ARNs enriquecidos en extractos de SPBs purificados de S. cerevisiae, entre los que se han identificado tanto ARNs mensajeros como ARNs antisentido. El estudio individualizado de un grupo seleccionado de estas moléculas de ARN nos ha permitido, además, confirmar tanto su asociación específica a los SPBs como su localización in vivo en estas estructuras. En conjunto, los datos obtenidos en esta Tesis Doctoral indican que los MTOCs del huso mitótico en S. cerevisiae actúan como plataformas a las que se asocian moléculas de ARN que participan en procesos esenciales como la autofagia, la segregación de los cromosomas o la actividad mitocondrial. Nuestros datos sugieren, además, que las células podrían estar utilizando los MTOCs del huso para distribuir asimétricamente estas moléculas de ARN durante la división celular, estableciendo así patrones diferenciales de expresión génica en la célula madre y en la hija, y regulando de este modo procesos que podrían ser importantes para el mantenimiento del tiempo de vida replicativo de las células. Los resultados de nuestras investigaciones podrán servir de punto de partida para desvelar nuevos mecanismos de regulación de las divisiones celulares asimétricas, que juegan un papel fundamental en el correcto control de procesos tan importantes como el desarrollo o el envejecimiento celular.

El trabajo de esta Tesis Doctoral ha sido posible gracias a los proyectos BFU2016-76642-P (financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033/“FEDER Una manera de hacer Europa”) y PID2019-105609GB-I00 (financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033). Alejandra Álvarez Llamas ha disfrutado del contrato predoctoral BES-FPI-2017-080805 para la Formación de Personal Investigador, financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033/“FEDER Una manera de hacer Europa”.

Trabajo presentado para lograr el título de Doctor por la Universidad de Sevilla, Departamento de Fisiología

Peer reviewed