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Universidad Pablo de Olavide Junta de Andalucía Consejo Superior de Investigaciones Científicas

Grupos de investigación

Biología celular y Biotecnología

Dr Rafael Rodríguez Daga. UPO
Control del espacio celular y morfogénesis
Dr Rafael Rodríguez Daga. UPO
Principal Investigator

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Resumen


Nuestro laboratorio está interesado en entender los mecanismos celulares implicados en el control del espacio intracelular y la morfogénesis de la célula. Para estudiar los mecanismos que gobiernan este control a nivel molecular y celular usamos como modelo la levadura de fisión, Schyzosaccharomyces pombe.
Esta levadura es unicelular, cilíndrica y crece de forma polarizada por extensión de las puntas hasta que alcanzan una masa celular crítica. Entonces se activa la entrada en mitosis y los cromosomas son segregados a lo largo del eje longitudinal de la célula. Al finalizar la mitosis, las células se dividen simétricamente generando dos células hijas con idéntica información genética y tamaño.
Esta levadura determina con precisión los sitios de crecimiento de la célula, en los extremos opuestos para crecer en linea recta, y el centro de la misma, donde posiciona la maquinaria de division.

 


El citoesqueleto de S. pombe consta de filamentos de actina, de "patches" de actina y de microtubulos (MTs). La desorganización del citoesqueleto de MT produce defectos en el posicionamiento del núcleo y del plano de división, asi como, defectos en el establecimiento de los sitios de crecimiento y de la forma celular. Los microtúbulos interfásicos son muy dinámicos en esta levadura y están organizados en haces antiparalelos con los extremos (+) orientados hacia las puntas de las célula y los extremos (-) solapando alrededor del centro de la misma donde estos haces están unidos a la envuelta nuclear. Esta simple organización de los MT permite a S. pombe transportar de forma vectorial factores de polaridad hacia las puntas de la célula y posicionar el núcleo en el centro geométricode la misma. Los filamentos de actina están también polarizados en la célula con los extremos "barbed", o de crecimiento rápido, orientados hacia los extremos de la célula durante interfase y hacia el centro durante citocinesis. Esta polarización permite el transporte dirigido de vesículas de secreción mediado por la miosina tipo V hacia los sitios de crecimiento y división respectivamente. Defectos en el citoesqueleto de actina o en el transporte celular mediado por actina produce también una pérdida de la polaridad y de la forma celular.


Usamos una combinación de herramientas genéticas, de biología molecular y de microscopía, asi como, la manipulación física de orgánulos celulares para responder las siguientes preguntas:
 
  1. Qué mecanismos moleculares permiten a una célula sensar su espacio intracellular y determinar su centro geométrico (esta información es usada por la célula para posicionar el núcleo en el centro y dividirse simétricamente),
  2. Cómo determinan las células los sitios de crecimiento y division,
  3. Como se establece y mantiene una determinada forma celular y
  4. Cómo interpreta el huso mitótico la forma celular y las señales de polaridad para orientarse correctamente a lo largo del eje longitudinal de la célula.