El proyecto de Biointeractómica del IIQ, financiado por Fund. Ramón Areces

Seleccionado en el XX Concurso Nacional para la adjudicación de Ayudas a la Investigación en ciencias de la Vida y de la Materia

El estudio sobre la respuesta de las células al daño en el ADN, lideardo por la Profesora Irene Díaz Moreno, Catedrática de la Universidad de Sevilla y responsable del grupo de Biointeractómica del IIQ, ha obtenido financiación por la Fundación Areces. Éste ha sido seleccionado, junto con otros 21 proyectos más, en el "XX Concurso Nacional para la adjudicación de Ayudas a la Investigación en ciencias de la Vida y de la Materia (convocatoria 2020)" de la Fundación.

El trabajo del grupo de Biointeractómica profundiza en la comunicación bidireccional núcleo-mitocondria, rompiendo con el paradigma que considera a la célula como una estructura compartimentalizada en la que cada compartimento –es decir, cada orgánulo– desempeña una función organizada y dirigida por el núcleo celular. De acuerdo con la visión clásica y jerarquizada de la organización celular, el núcleo constituiría la sala de mandos donde se toman decisiones y se decide el funcionamiento y desarrollo del metabolismo celular. Dichas órdenes nucleares son ejecutadas por proteínas presentes en los orgánulos, entre los que se incluye la mitocondria como central energética de la célula. Sin embargo, este modelo deja dos dudas en el aire: ¿sólo hay comunicación unidireccional núcleo-orgánulos y, en concreto, núcleo-mitocondria?, y ¿qué ocurre en el eventual caso de que el núcleo se dañe y no pueda enviar órdenes o mensajes hacia los orgánulos?

Resultados previos del grupo dirigido por la Profesora Díaz Moreno evidencian que la célula no está constituida por compartimentos estancos, que sólo reciben información desde el núcleo, sino que hay una interconexión entre ellos y permite que el estado de un orgánulo afecte al funcionamiento de otro; o que trabajen conjuntamente para llevar a cabo una misma función celular. Es cierto que la ciencia ha encontrado moléculas orgánicas e inorgánicas que actúan como mensajeros en la comunicación intracelular, pero más recientemente se ha demostrado que también las proteínas pueden desempeñar estas funciones de señalización. Una de estas proteínas es el citocromo c, que en condiciones normales se encuentra en la mitocondria participando en la obtención de energía. Esta pequeña proteína, bajo ciertos estímulos, es capaz de salir de la mitocondria y desencadenar la denominada muerte celular programada, mecanismo por el cual una célula que ha sufrido diversos daños decide poner fin a su existencia a favor de la supervivencia del resto. Además, el citocromo c es incluso capaz de viajar al núcleo donde facilita la reparación del ADN (molécula que contiene la información genética por la que se rige todo nuestro metabolismo), evidenciando que la comunicación núcleo-orgánulos no es sólo unidireccional y que determinadas proteínas son capaces de participar en la toma de decisiones en respuesta al daño en el ADN nuclear. Esta capacidad de las proteínas de ejercer distintos roles dependiendo, entre otros factores, de la localización celular es lo que se conoce en inglés bajo el concepto de “moonlighting protein”, y el citocromo c es un claro ejemplo de ello y el principal objeto de estudio del proyecto seleccionado.

Este proyecto se trata de un estudio innovador que pone de manifiesto la importancia y el papel multifuncional que juegan ciertas proteínas con funciones tan diversas que varían desde las organizativas y la toma de decisiones hasta funciones meramente ejecutoras dictadas desde el núcleo.