9.12: Señalización en Organismos Monocelulares - Señalización en Levaduras
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- Describir cómo se produce la señalización celular en organismos unicelulares como la levadura
Señalización en Levadura
Las levaduras son eucariotas unicelulares; por lo tanto, tienen un núcleo y orgánulos característicos de formas de vida más complejas. Las comparaciones de los genomas de levaduras, gusanos nematodos, moscas de la fruta y humanos ilustran la evolución de sistemas de señalización cada vez más complejos que permiten el funcionamiento interno eficiente que mantiene a los humanos y otras formas de vida complejas funcionando correctamente.
Los componentes y procesos encontrados en las señales de levaduras son similares a los de las señales de receptores de superficie celular en organismos multicelulares. Las levaduras en ciernes son capaces de participar en un proceso que es similar a la reproducción sexual que implica que dos células haploides se combinen para formar una célula diploide. Para encontrar otra célula de levadura haploide que esté preparada para aparearse, las levaduras en ciernes secretan una molécula de señalización llamada factor de apareamiento. Cuando el factor de apareamiento se une a receptores de la superficie celular en otras células de levadura que están cerca, detienen sus ciclos de crecimiento normales e inician una cascada de señalización celular que incluye proteínas quinasas y proteínas de unión a GTP que son similares a las proteínas G.
Comunicación Celular en Levaduras
Las quinasas son un componente importante de la comunicación celular. Los estudios de estas enzimas ilustran la conectividad evolutiva de diferentes especies. Las levaduras tienen 130 tipos de quinasas. Los organismos más complejos como los gusanos nematodos y las moscas de la fruta tienen 454 y 239 quinasas, respectivamente. De los 130 tipos de cinasas en levaduras, 97 pertenecen a las 55 subfamilias de quinasas que se encuentran en otros organismos eucariotas. La única deficiencia evidente que se observa en las levaduras es la ausencia completa de tirosina quinasas. Se plantea la hipótesis de que la fosforilación de residuos de tirosina es necesaria para controlar las funciones más sofisticadas de desarrollo, diferenciación y comunicación celular utilizadas en organismos multicelulares.
Debido a que las levaduras contienen muchas de las mismas clases de proteínas de señalización que los humanos, estos organismos son ideales para estudiar cascadas de señalización. Las levaduras se multiplican rápidamente y son organismos mucho más simples que los humanos u otros animales multicelulares. Por lo tanto, las cascadas de señalización también son más simples y fáciles de estudiar, aunque contienen contrapartes similares a la señalización humana
Puntos Clave
- Las levaduras en ciernes participan en un proceso similar a la reproducción sexual que conlleva la combinación de dos células haploides para formar una célula diploide.
- Las levaduras en ciernes secretan una molécula de señalización llamada factor de apareamiento cuando se trata de encontrar otra célula de levadura haploide que esté lista para aparearse.
- En levaduras, se inicia una cascada de señalización celular cuando un factor de apareamiento se une a receptores de la superficie celular en otras células de levadura.
- Una cascada de señalización celular incluye proteínas quinasas y proteínas de unión a GTP que son similares a las proteínas G.
- Las levaduras tienen 130 tipos de quinasas, pero no contienen tirosina quinasas, las cuales son utilizadas por organismos multicelulares para controlar formas complejas de desarrollo y comunicación.
Términos Clave
- quinasa: cualquiera de un grupo de enzimas que transfiere grupos fosfato de moléculas donantes de alta energía, como ATP, a moléculas diana específicas (sustratos); el proceso se denomina fosforilación
- Proteína de unión a GTP: una proteína que se une a GTP y cataliza su conversión a GDP
- Proteína G: cualquiera de una clase de proteínas, que se encuentran en las membranas celulares, que pasan señales entre los receptores hormonales y las enzimas efectoras