cicCartuja Centro de Investigaciones Científicas de la cartuja

Simposio Internacional Vida Celular y Enfermedad: Orgánulos sin Membrana

El Simposio Internacional Vida Celular y Enfermedad: Orgánulos sin Membrana (International Symposium on Membrane-Less Organelles in Cell Life and Disease) se centra en la caracterización de los orgánulos celulares carentes de membrana (conocidos en inglés como membrane-less organelles), así como en su implicación en el metabolismo normal de las células y el desarrollo de enfermedades.

Dicho Simposio se celebrará los días 10 y 11 de marzo de 2020, con el auspicio de la Fundación Ramón Areces, en las instalaciones del Centro de Investigaciones Científicas Isla de la Cartuja (cicCartuja), centro mixto de la Universidad de Sevilla, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y Junta de Andalucía y será coordinado por los profesores de la Universidad de Sevilla, Miguel Ángel de la Rosa Acosta e Irene Díaz-Moreno.

¿Cómo ejercen las células en su interior el control espacio-temporal de reacciones bioquímicas complejas?

¿Cómo ejercen las células en su interior el control espacio-temporal de reacciones bioquímicas complejas? La respuesta a esta pregunta reside, en parte, en la creación de compartimentos u orgánulos que permiten la coexistencia de ambientes químicos distintos. La mayoría de estos compartimentos están aislados mediante membranas circundantes (núcleo, mitocondrias, cloroplastos, lisosomas, etc.) y es fácil entender cómo conviven y funcionan en una misma célula. Muchos otros, sin embargo, carecen de membranas (nucleolos, centrosomas, cuerpos de Cajal, gránulos de estrés, etc.), siendo difícil explicar su coexistencia. Estos últimos, conocidos como MLOs (del inglés, Membrane-less Organelles) permanecen independientes en el interior de la célula al evitar la mezcla de sus componentes con el entorno. Las siguientes preguntas surgen de inmediato: ¿Hay moléculas que son transportadas hacia dentro y fuera de los MLOs? ¿Cómo de rápido debe ser la difusión de los componentes dentro de los MLOs para garantizar que las reacciones químicas sean eficientes?.

Evidencias recientes han demostrado que muchos MLOs son líquidos y se forman por transiciones de fases líquido-líquido, lo que permite que los componentes de los MLOs se concentren rápidamente en un lugar concreto en la célula. El ensamblaje de gotas líquidas está regulado por i) interacciones débiles multivalentes entre dominios de señalización que se repiten en proteínas y ARN, y ii) heterogeneidades conformacionales de regiones intrínsecamente desordenadas. Bajo condiciones patológicas y, especialmente, durante enfermedades que conllevan importantes eventos de agregación, la transición líquido-líquido puede, eventualmente, evolucionar a condensados metaestables de materia intracelular, como vidrio / hidrogeles o fibras de tipo amiloide, que exhiben un cambio de fase líquido-sólido.

En conclusión, la separación de fase líquido-líquido proporciona un mecanismo simple pero elegante para que la célula controle la localización espacial y el procesamiento de las moléculas, sin depender de los límites que una membrana ofrece.

La combinación de enfoques en biología celular con herramientas cuantitativas biofísicas y estructurales es necesaria para dilucidar cómo condiciones de no-equilibrio presentes en las células vivas controlan transiciones de fase intracelulares. En este Simposio, la confluencia entre físicos y biólogos celulares y moleculares nos permitirá profundizar en la formación de MLOs mediante transiciones de fase líquido-líquido y en la formación de gotas en el interior de la célula. El Simposio permitirá reunir una pléyade de científicos pioneros en un tema de vanguardia e interdisciplinario centrado en los MLOs y su impacto sobre las enfermedades. Debido a su relevancia y actualidad, el Simposio contará además con una mesa redonda con editores de las tres revistas que marcan la política científica internacional (the Big3, Cell, Nature y Science).