Sin trenzas explotas

Como he comentado en mi post ¿Porqué investigar con levaduras?  uno de los usos de las levaduras en investigación es para tratar de encontrar nuevos fármacos antifúngicos. Para ello muchas investigaciones se centran en el estudio de la pared celular de levaduras, ya que esta parte de la célula está presente en levaduras y hongos pero no en las células humanas.

Así que siguiendo con mis entradas acerca de la investigación básica con levaduras hoy voy a escribir acerca de un hecho descubierto por científicos con los que trabajé durante mis años de tesis en Salamanca.

Se trata del estudio de una proteína que transfiere cadenas de azúcares que la célula fabrica a otras cadenas haciendo que se puedan entrelazar entre ellas formando la pared celular. Estas "trenzas" que se forman depsués de la acción de esta  proteína ayudan a la célula de la levadura a mantenerse viva y no explotar!!!

Pared celular de S.pombe. Modificado de C.Vazquez de Aldana

La proteína en cuestión se llama gas1 y es una glucanosil transferasa (ahí queda eso, jejejeje). Eso significa que transfiere grupos de azúcares ("glucanosilos"). Sí, azúcares. Porque la pared celular de las levaduras está formada por diferentes clases de azúcares que se unen en largas cadenas que pueden ser lineales o ramificadas (como tenéis dibujado en la primera imagen) y de diferentes clases: a-glucano, b-glucano o galactomanano en S.pombe (la levadura con la que el estudio está hecho). Estas cadenas se forman, se ramifican y se entrelazan entre sí para formar una pared celular bastante compacta que proteja a la levadura de las condiciones exteriores. Una especie de manta que rodea a la célula y la mantiene a salvo de las inclemencias exteriores. 

de Medina-Redondo et al., 2010

 ¿Pero que pasa cuando esta manta no es lo suficientemente tupida porque los hilos no se han ramificado de la forma adecuada y no se han podido trenzar entre ellos como deberían? Pues muy sencillo, la manta tiene agujeros y no puede proteger a la célula como debería así que la célula queda indefensa. Esa manta es la pared celular. Cuando quitamos de la levadura el gen de la proteína gas1, estas cadenas de azúcares ya no pueden ramificarse como deberían y no se pueden trenzar de una forma adecuada. ¿Que le pasa entonces a la célula? Que explota!!!! si, si, explota, porque no puede mantener el equilibrio entre su contenido y el medio exterior. Podéis ver el efecto que causa el quitar la proteína gas1 de la célula en la foto de la derecha (cuadrante derecho de abajo, flechas negras).

La conclusión de este trabajo es que la proteína gas1 es indispensable para la célula de la levadura para sobrevivir en un medio normal. Sin ella, la célula muere, a no ser que se ponga en un medio especial en el cual no muere pero esta muy enferma.

Como seguramente muchos de vosotros habréis pensado al leer este post, gas1 es una proteína que es muy interesante para desarrollar un nuevo fármaco antifúngico. Si se consigue un fármaco que impida a gas1 que funcione como debería, ¿podria ser que las células de hongos de las infecciones murieran explotando? No lo sé , pero lo que sé es que esta investigación en un buen primer paso para hallar la respuesta a esta pregunta.

P.D: me gustaría agradecer a mis directores de tesis los Drs. Francisco del Rey y Carlos R. Vázquez de Aldana la oportunidad que me dieron de trabajar en su laboratorio en el Instituto de Microbiología Bioquímica (ahora Instituto de Biología Funcional y Genómica) de Salamanca y a todos los compañeros con los que trabajé allí.

de Medina-Redondo M, Arnáiz-Pita Y, Clavaud C, Fontaine T, del Rey F, Latgé JP, & Vázquez de Aldana CR (2010). β(1,3)-glucanosyl-transferase activity is essential for cell wall integrity and viability of Schizosaccharomyces pombe. PloS one, 5 (11) PMID: 21124977