Fisiología de las mitocondrias de levadura: interacciones y coevolución con el hospedero
Instituto de Fisiología Celular, UNAM, Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias
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720.#.#.a: Salvador Uribe Carvajal
245.1.0.a: Fisiología de las mitocondrias de levadura: interacciones y coevolución con el hospedero
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653.#.#.a: Bioenergética; Bioquímica
506.1.#.a: La titularidad de los derechos patrimoniales de este recurso digital pertenece a la Universidad Nacional Autónoma de México. Su uso se rige por una licencia Creative Commons BY 4.0 Internacional, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode.es, fecha de asignación de la licencia 2009, para un uso diferente consultar al responsable jurídico del repositorio por medio de contacto@dgru.unam.mx
041.#.7.h: spa
500.#.#.a: Las mitocondrias fueron organismos independientes. Al integrarse a la célula eucarionte, perdieron su independencia hasta convertirse en endosimbiontes. Tanto la célula como la mitocondria han coevolucionado, adaptándose al medio y coordinándose para producir la cantidad exacta de ATP necesario durante el crecimiento, la reproducción, el reposo o el estrés. Al mismo tiempo, ha sido necesario minimizar la fuga de radicales libres de oxígeno (ROS), que dañaría tanto a la célula como al organelo. Las diferentes especies de levadura constituyen un modelo ideal para estudiar los diferentes caminos que ha seguido la coevolución célula/mitocondria. Deseamos estudiar cuatro aspectos de esta interacción: a) El control del metabolismo energético por mensajeros metabólicos citoplásmicos, la coordinación entre la célula y su organelo son vitales para evitar un exceso de producción de energía que lleva a la muerte de la célula. Esto tiene aplicación incluso en células tumorales. Buscamos comprender cómo se regula el metabolismo durante el efecto Crabtree, tratando de identificar los mensajeros metabólicos, la relación entre fuerzas termodinámicas y flujos metabólicos y además analizar la organización supramolecular de las enzimas de la glucólisis y su posible asociación con la mitocondria. b) Las diferentes especies exhiben diferentes estrategias para evitar producir un exceso de radicales libres. Entre estas estrategias está el secuestro de moléculas altamente reactivas producidas durante el consumo de oxígeno mediante la asociación entre los complejos respiratorios mitocondriales, la transición de la permeabilidad mitocondrial y la expresión de proteínas desacoplantes. La formación de supercomplejos y eventualmente, del respirasoma, se estudiará en Yarrowia lipolytica y posteriormente en Debaryomyces hansenii, cuyas mitocondrias contienen los cuatro complejos respiratorios usuales más una NADH deshidrogenasa tipo II y una oxidasa alterna. Estas enzimas alternas podrían asociarse y disociarse para controlar tanto el rendimiento de ATP como para mantener una alta actividad de la cadena respiratoria, previniendo la permanencia de especies reactivas. La segunda estrategia adoptada por muchas células, incluso los mamíferos, es la transición de la permeabilidad mitocondrial. Un poro mitocondrial inespecífico es capaz de abrirse para abatir el potencial transmembranal y así acelerar el consumo de oxígeno aún en ausencia de síntesis de ATP. Esta estructura es peligrosa, pues si se abre irreversiblemente lleva a la muerte celular, por lo que debe ser regulado estrictamente. Además de la regulación, nos interesa la estructura del poro; hemos determinado que en S. cerevisiae la porina es parte del poro y ahora deseamos saber si en la membrana interna mitocondrial el transportador de fosfato es la proteína que forma el poro. En tercer lugar, explorando la estrategia de prevención de formación de radicales libres de Y lipolytica hemos encontrado que esta levadura no forma poro de transición, pero en cambio tiene una proteína desacoplante mitocondrial parecida a la de la grasa café de los mamíferos. Deseamos caracterizar la función de la proteína desacoplante, para saber si contribuye a evitar la formación de radicales libres en situaciones críticas, como el estrés o la fase estacionaria. Al explorar todos estos aspectos de la interacción célula-mitocondria, esperamos comprender cómo cada especie regula su metabolismo aerobio y la formación mitocondrial de ROS en diferentes fases de crecimiento y ante situaciones de estrés.
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last_modified: 2019-11-22 00:00:00
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Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). "Fisiología de las mitocondrias de levadura: interacciones y coevolución con el hospedero", Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En "Portal de datos abiertos UNAM" (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.