Map quinasas y sensibilidad al quorum como reguladores de respuestas adaptativas frente al estrés, la diferenciación y el dimorfismo en levaduras con fisión.
El proyecto REVERDEMUR se enfoca en el estudio de la señalización mediada por MAP quinasas y cómo dichas rutas interaccionan funcionalmente entre sí para regular de forma coordinada la respuesta frente al estrés. La levadura con fisión Schizosaccharomyces pombe es un excelente organismo modelo para el estudio de la señalización mediada por MAP quinasas, y cómo dichas rutas interaccionan funcionalmente entre sí para regular de forma coordinada la respuesta frente al estrés. S. japonicus es otra especie de levadura con fisión que en los últimos años se ha convertido en un modelo muy atractivo debido a que, a diferencia de S. pombe, se trata de un organismo dimórfico que induce la transición levadura-hifa de manera robusta y reversible en respuesta al estrés ambiental y nutricional.
La sensibilidad al quorum es un mecanismo de comunicación microbiano dependiente de la densidad celular que modula el desarrollo y activa o inhibe el dimorfismo en numerosas especies bacterianas, y en algunas especies de levaduras no patógenas y patógenas como Candida albicans. Sin embargo, el conocimiento actual sobre los mecanismos moleculares que regulan el quorum, y su papel durante el inicio y mantenimiento de la transición dimórfica, es muy limitado. En este contexto, evidencias recientes obtenidas por nuestro grupo de investigación sugieren que, en S. japonicus, las rutas de MAPK de respuesta a estrés (SAPK) y de integridad celular (CIP) actúan tanto a nivel transcripcional como post-transcripcional regulando de forma negativa y positiva, respectivamente, la transición levadura-hifa. Sorprendentemente, Nrg1, un represor transcripcional del desarrollo hifal en C. albicans, es en S. japonicus diana de la ruta SAPK y activador de la transición levadura-hifa. Además, hemos confirmado que S. japonicus presenta un mecanismo de sensibilidad al quorum que coopera con la ruta SAPK reprimiendo el dimorfismo levadura-hifa y favoreciendo la diferenciación sexual.
En base a estas novedosas observaciones, el objetivo principal de este proyecto, que constituye una nueva línea de trabajo de nuestro grupo, consistirá en emplear un abordaje metodológico multidisciplinar para identificar los mecanismos que regulan la sensibilidad al quorum, las funciones biológicas de las rutas de MAPK, y su papel como reguladores del dimorfismo y la diferenciación en S. japonicus en respuesta a cambios ambientales.
- Identificar los mecanismos que regulan la sensibilidad al quorum, y su efecto sobre el dimorfismo y la diferenciación sexual en S. japonicus y S. pombe
- Dilucidar los mecanismos que emplea la ruta SAPK para reprimir la transición levadura-hifa en S. japonicus a nivel transcripcional y post-traduccional
- Caracterizar funcionalmente la ruta CIP de S. japonicus, su interacción con las rutas SAPK y TOR, y su papel como regulador positivo de la transición levadura-hifa
Esperamos que los resultados obtenidos proporcionen a la comunidad científica nuevos mecanismos que evolucionaron hace millones de años relacionados con el control ambiental de la morfogénesis y la diferenciación fúngicas. Aunque el proyecto tiene una naturaleza eminentemente básica, el conocimiento adquirido podría utilizarse en aplicaciones de salud, incluyendo la identificación de nuevas dianas para el desarrollo de terapias innovadoras o más efectivas (sinergias) para el tratamiento de las micosis.