Un estudio reciente del laboratorio de Laxman aclara cómo un pequeño metabolito y aminoácido, la metionina, actúa como una señal de crecimiento para las células, al poner en marcha un programa metabólico para la proliferación celular.
Para que las células crezcan y luego se dividan, deben estar en un estado anabólico, donde haya suficiente producción de todos los componentes básicos necesarios. Antes se pensaba que mientras existan suficientes nutrientes, las células continuarían creciendo bajo el controlde diferentes programas de señalización interna. Sin embargo, estudios recientes muestran que muchos intermedios pequeños y productos del metabolismo biológico comúnmente denominados metabolitos pueden actuar como moléculas de señalización y controlar los programas de crecimiento celular.
Varios estudios, particularmente de investigadores del cáncer, han insinuado que la metionina podría ser un metabolito de señalización. Muchos cánceres parecen depender de la metionina para el crecimiento. Sin embargo, la forma en que la metionina controla el crecimiento sigue siendo un misterio. Utilizamos un sistema modelo muy simple células de levadura en ciernes, para abordar cómo la metionina podría regular el crecimiento. Para comprender la lógica de dicho programa de crecimiento, analizamos los perfiles de expresión génica y medimos la nueva síntesis de los bloques de construcción necesarios. Al unir esta red, construimos la organizaciónde un programa anabólico central desencadenado por la metionina. Este programa anabólico se basa en unos pocos nodos específicos en el metabolismo y es suficiente para orquestar una cascada completa de eventos transcripcionales y metabólicos que pueden sostener el crecimiento.
Nuestros hallazgos sobre cómo las células perciben la metionina como una señal de crecimiento se ilustran en la simple caricatura ver imagen de banner. Cuando la metionina es limitada, las células no crecen la célula infeliz sin un botón, a la izquierda.Por otro lado, cuando la metionina es abundante, actúa como una señal de crecimiento y desencadena una cascada de eventos bioquímicos, que finalmente conduce al crecimiento celular la levadura feliz con un brote, a la derecha. De forma análoga al efecto mariposa, la metionina conduce a una seriede eventos metabólicos más grandes, controlando un programa celular completo. La metionina activa tres nodos clave en el metabolismo: la vía de la pentosa fosfato, la producción de glutamina y la formación de fosfato de piridoxal el nodo PPP-GDH-PLP. Estos nodos producen un conjuntode sustratos críticos y cofactores que alimentan la producción de todos los demás aminoácidos, así como también producen nucleótidos, que son críticos para el crecimiento. En la caricatura, el dominó de tamaño creciente muestra esta cadena de eventos y captura cómo la metionina eventualmente tiene un impacto significativo en el crecimiento celular.
Este es un estudio fundamental, que avanza nuestra comprensión de cómo algunos metabolitos pueden actuar como moléculas de señalización y desempeñar un papel crítico en el control del crecimiento celular. Este estudio proporciona una explicación muy esperada sobre el papel de la metionina en el mantenimiento del crecimiento celular, ypodría aclarar por qué las células cancerosas son adictas a la metionina para su crecimiento. Sin embargo, un estudio de metionina a largo plazo podría proporcionar estrategias para controlar el crecimiento de muchos tipos de cáncer.
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Materiales proporcionado por Centro Nacional de Ciencias Biológicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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