Descobreixen noves formes de divisió cel·lular causades per ones de proteïna

 Els investigadors del grup de recerca en Biologia Computacional i Sistemes Complexos (BIOCOM-SC) del Departament de Física de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) Sergio Alonso i Francesc Font –actualment investigador del Centre de Recerca Matemàtica–, en col·laboració amb científics del grup de Física Biològica de la University de Potsdam (Alemanya), han descobert una nova forma de divisió cel·lular que és desencadenada per ones de proteïna dins de les cèl·lules. L’estudi ha estat publicat recentment a la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Segons els autors de l’estudi, aquest nova forma de divisió cel·lular es podria aplicar en l’àmbit de la biologia sintètica. I és que actualment s’estan posant molts esforços en produir models artificials senzills de cèl·lules en el laboratori per a l’estudi de les unitats bàsiques que formen la vida, i la divisió cel·lular per ones de proteïnes podria ser una alternativa prometedora per a models simples de cèl·lula.

L’equip de biofísics de la Universitat de Potsdam ha observat, amb tècniques de microscòpia, canvis dinàmics en el citoesquelet a cèl·lules gegants de l’ameba Dictyostelium discoideum. En certes condicions, les acumulacions de proteïnes cito-esquelètiques poden moure’s a través de la cèl·lula en forma d’ona. Si aquesta ona de proteïna arriba a la vora de la cèl·lula, empeny la membrana que envolta la cèl·lula cap a fora. Aquesta deformació es va fent cada vegada més forta i condueix, finalment, a què una cèl·lula filla se separi de la resta de la cèl·lula gegant, amb la mesura característica de l'ona que causa la divisió.

Per la seva banda, l’equip d’investigadors del Departament de Física de la UPC ha desenvolupat un model informàtic que reconstrueix aquesta divisió cel·lular causada per ones de proteïna en cèl·lules simulades. D’aquesta manera, es pot obtenir una millor comprensió dels requisits previs necessaris per a generar aquest procés.

Aquest nou mecanisme de divisió cel·lular obre la porta a possibles aplicacions en biologia sintètica –en el disseny i construcció de cèl·lules produïdes artificialment– i  pot servir de base per implementar una estratègia de proliferació auto-organitzada en cèl·lules artificials.

Més informació: Flemming, S., Font, F., Alonso, S., Beta, C., How cortical waves drive fission of motile cells. PNAS (2020)