Coordination between spindle disassembly and nuclear division in fission yeast
En cada división celular eucariota, la célula debe duplicar y separar el núcleo en coordinación con la segregación cromosómica, garantizando tanto el reparto equitativo del genoma como el mantenimiento de la función e integridad de los núcleos en las células hijas. En este sentido, existen diferente...
| Author: | |
|---|---|
| Format: | Doctoral thesis |
| Publication date: | 2026 |
| Country: | España |
| Institution: | Universidad Pablo de Olavide (UPO) |
| Repository: | RIO. Repositorio Institucional Olavide |
| Language: | English |
| OAI Identifier: | oai:dnet:rio_________::9dce0aaf013aacf9163ccb575027e867 |
| Online Access: | https://hdl.handle.net/10433/26870 |
| Access Level: | Open access |
| Keyword: | Biología Celular División celular Mitosis Levaduras Schizosaccharomyces pombe |
| _version_ | 1878738926538063872 |
|---|---|
| author | Expósito Serrano, María |
| author_browse | Expósito Serrano, María |
| author_facet | Expósito Serrano, María |
| author_role | author |
| collection | RIO. Repositorio Institucional Olavide |
| description | En cada división celular eucariota, la célula debe duplicar y separar el núcleo en coordinación con la segregación cromosómica, garantizando tanto el reparto equitativo del genoma como el mantenimiento de la función e integridad de los núcleos en las células hijas. En este sentido, existen diferentes estrategias, desde la mitosis abierta a la mitosis cerrada, pasando por otros modelos intermedios. En la mitosis abierta, la envuelta nuclear (EN) se desensambla al inicio, para más tarde reformarse alrededor de cada grupo de cromosomas al final de la mitosis. En la mitosis cerrada, la EN permanece intacta, mientras un huso mitótico intranuclear segrega los cromosomas. La elongación del huso genera dos núcleos de tamaño similar. Finalmente, el huso se desensambla y el núcleo se divide en dos, conservando la función de barrera de la EN. Esto supone un desafío topológico singular, reminiscente de la división celular en metazoos. En este trabajo utilizamos la levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe, un organismo modelo clásico de mitosis cerrada, para investigar cómo se coordinan los eventos de desensamblaje del huso y división nuclear. Nuestro laboratorio identificó previamente un dominio especializado de la EN, denominado midzone membrane domain (MMD), situado en la zona en contacto con la región central del huso y enriquecido en complejos del poro nuclear. También se demostró que la formación de este dominio, junto con el transporte nucleocitoplasmático dependiente de importina-α (Imp1) en el MMD, es esencial para el desensamblaje del huso mitótico. Sin embargo, aún no se conoce por completo cómo se coordinan el desensamblaje del huso y la división nuclear en la mitosis cerrada. En la primera parte de esta tesis, demostramos que el desensamblaje total de la EN observado al inicio de las mitosis abiertas, también ocurre en la mitosis cerrada, pero de manera localizada en el MMD al final de anafase. Esta rotura local de la EN recuerda a ciertos aspectos de la que se observa en metazoos, incluyendo la eliminación secuencial de nucleoporinas y la consiguiente pérdida de los poros nucleares, que junto con la desaparición de proteínas de la membrana nuclear interna en el MMD, generan orificios en la EN que llevan a la división nuclear. Nuestros resultados muestran que tanto la eliminación de los poros nucleares como la remodelación de las proteínas de la envuelta nuclear interna dependen de Imp1, que desempeña un papel directo en la rotura local de la EN. En el segundo capítulo, describimos un mecanismo que vincula la dinámica de la zona media del huso con la rotura local de la EN. Nuestros datos apoyan un modelo en el que el cambio observado en la dinámica y arquitectura de la zona media del huso al final de anafase B, dependiente de Imp1, y que lleva a la contracción de la zona de solapamiento, influencia el momento en que se dispara el inicio de la rotura local de la EN, en coordinación con la preparación de los poros asociados al MMD para ser eliminados. Esta contracción de la zona media del huso podría desenlazar en el desensamblaje del huso, que se completa tras la rotura local de la EN en el citoplasma. Cuando se observa la presencia de cromosomas rezagados en el puente de membrana entre los núcleos hijos, no se produce la rotura local de la EN, retrasando tanto el desensamblaje del huso como la división nuclear. Esto proporciona un mecanismo adicional de regulación, similar a un checkpoint, para garantizar que la segregación cromosómica ocurre adecuadamente. Por último, identificamos a la quinasa Fin1 como un regulador central de estos eventos. Fin1 entra en en el MMD por transporte dependiente de Imp1 y desempeña un papel fundamental tanto la rotura local de la EN, como en el desensamblaje del huso mitótico. |
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| spelling | Coordination between spindle disassembly and nuclear division in fission yeast Expósito Serrano, María Biología Celular División celular Mitosis Levaduras Schizosaccharomyces pombe En cada división celular eucariota, la célula debe duplicar y separar el núcleo en coordinación con la segregación cromosómica, garantizando tanto el reparto equitativo del genoma como el mantenimiento de la función e integridad de los núcleos en las células hijas. En este sentido, existen diferentes estrategias, desde la mitosis abierta a la mitosis cerrada, pasando por otros modelos intermedios. En la mitosis abierta, la envuelta nuclear (EN) se desensambla al inicio, para más tarde reformarse alrededor de cada grupo de cromosomas al final de la mitosis. En la mitosis cerrada, la EN permanece intacta, mientras un huso mitótico intranuclear segrega los cromosomas. La elongación del huso genera dos núcleos de tamaño similar. Finalmente, el huso se desensambla y el núcleo se divide en dos, conservando la función de barrera de la EN. Esto supone un desafío topológico singular, reminiscente de la división celular en metazoos. En este trabajo utilizamos la levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe, un organismo modelo clásico de mitosis cerrada, para investigar cómo se coordinan los eventos de desensamblaje del huso y división nuclear. Nuestro laboratorio identificó previamente un dominio especializado de la EN, denominado midzone membrane domain (MMD), situado en la zona en contacto con la región central del huso y enriquecido en complejos del poro nuclear. También se demostró que la formación de este dominio, junto con el transporte nucleocitoplasmático dependiente de importina-α (Imp1) en el MMD, es esencial para el desensamblaje del huso mitótico. Sin embargo, aún no se conoce por completo cómo se coordinan el desensamblaje del huso y la división nuclear en la mitosis cerrada. En la primera parte de esta tesis, demostramos que el desensamblaje total de la EN observado al inicio de las mitosis abiertas, también ocurre en la mitosis cerrada, pero de manera localizada en el MMD al final de anafase. Esta rotura local de la EN recuerda a ciertos aspectos de la que se observa en metazoos, incluyendo la eliminación secuencial de nucleoporinas y la consiguiente pérdida de los poros nucleares, que junto con la desaparición de proteínas de la membrana nuclear interna en el MMD, generan orificios en la EN que llevan a la división nuclear. Nuestros resultados muestran que tanto la eliminación de los poros nucleares como la remodelación de las proteínas de la envuelta nuclear interna dependen de Imp1, que desempeña un papel directo en la rotura local de la EN. En el segundo capítulo, describimos un mecanismo que vincula la dinámica de la zona media del huso con la rotura local de la EN. Nuestros datos apoyan un modelo en el que el cambio observado en la dinámica y arquitectura de la zona media del huso al final de anafase B, dependiente de Imp1, y que lleva a la contracción de la zona de solapamiento, influencia el momento en que se dispara el inicio de la rotura local de la EN, en coordinación con la preparación de los poros asociados al MMD para ser eliminados. Esta contracción de la zona media del huso podría desenlazar en el desensamblaje del huso, que se completa tras la rotura local de la EN en el citoplasma. Cuando se observa la presencia de cromosomas rezagados en el puente de membrana entre los núcleos hijos, no se produce la rotura local de la EN, retrasando tanto el desensamblaje del huso como la división nuclear. Esto proporciona un mecanismo adicional de regulación, similar a un checkpoint, para garantizar que la segregación cromosómica ocurre adecuadamente. Por último, identificamos a la quinasa Fin1 como un regulador central de estos eventos. Fin1 entra en en el MMD por transporte dependiente de Imp1 y desempeña un papel fundamental tanto la rotura local de la EN, como en el desensamblaje del huso mitótico. https://hdl.handle.net/10433/26870 |
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