Biología celular y Biotecnología

La división celular es uno de los procesos fundamentales que posibilita la proliferación tanto de las células procariotas como de las eucariotas. Nuestro conocimiento acerca de la división celular bacteriana está basado principalmente en la división celular de los organismos modelo. La mayoría de las bacterias se dividen mediante un proceso denominado fisión binaria. Hay algunas excepciones a este modo de división como la fisión múltiple o la gemación, sin embargo, los mecanismos responsables de estos tipos de división son totalmente desconocidos. La fisión binaria está basada en la interacción entre la proteína FtsZ, homóloga de la tubulina eucariótica, y la maquinaria de biosíntesis de peptidoglicano. La proteína FtsZ está altamente conservada en las bacterias, estando además presente en algunas arqueas.

Los Planctomycetes son bacterias no modelo ubicuas que pertenecen al superfilo PVC (Planctomycetes, Verrucomicrobia, Chlamydiae). Entre sus peculiares características destacan su desarrollado sistema de endomembranas, la composición lipídica de sus membranas y los diversos modos de división de los distintos miembros que componen el filo.

 

Los órdenes más basales dentro del filo, tales como "Candidatus Brocadiales" y Phycisphaerales, se dividen mediante fisión binaria mientras que los miembros del orden Planctomycetales lo hacen
asimétricamente de forma similar a la gemación eucariota. Sin embargo, todos los miembros carecen de la proteína FtsZ, proteína central en el proceso de división. Adicionalmente, muchas de las proteínas esenciales involucradas en división están ausentes o altamente modificadas en los genomas de los Planctomycetes, lo cual podría estar relacionado con los modelos divergentes que usan para su proliferación. Recientemente, hemos demostrado que varias de las proteínas esenciales de división que se mantienen en los genomas no son esenciales en Planctomycetes, representando un caso único en bacterias. Cómo se dividen los Planctomycetes permanece como uno de los grandes misterios de la Microbiología y podría estar relacionado con la aparición de nuestro propio dominio, los eucariotas.
El principal interés de mi grupo de investigación se centra en descifrar los elementos responsables de la división celular en el filo Planctomycetes.