Els organismes aeròbics han de lidiar amb la producció d'espècies reactives a l´oxigen (ROS) com un subproducte natural del metabolisme d’aquest gas. Altes concentracions de ROS poden ser tòxiques, i és per això que les cèl·lules presenten sistemes antioxidants molt potents que permeten aconseguir els nivells fisiològics correctes -no tòxics- de ROS. Però de tant en tant es produeixen desequilibris, i apareix la situació coneguda com a estrès oxidatiu. Això pot causar el dany molecular associat a l'envelliment i les malalties neurodegeneratives.
D'altra banda, s’ha hipotetitzat un aspecte beneficiós de les ROS en relació amb la capacitat d´augmentar les defenses a l´estrès i probablement de contribuir a prolongar la vida.
El llevat Schizosaccharomyces pombe s'utilitza per estudiar les vies que responen a la presència extracel·lular de peròxid d'hidrogen (H2O2), un dels principals responsables del dany oxidatiu. En aquest llevat, un factor de transcripció respon als nivells moderats, no tòxics, d´H2O2 i desencadena una resposta adaptativa, consistent en una sèrie de canvis en la transcripció que preparen la cèl·lula per superar les futures amenaces de peròxids. D'altra banda, la via de la MAP cinasa s' activa a concentracions tòxiques de l’oxidant per tal de desencadenar una resposta de supervivència.
El llevat també pot ser utilitzat per estudiar les conseqüències de l'estrès oxidatiu endogen causat per l´augment fisiològic dels nivells de ROS. Mitjançant la manipulació ambiental o genètica del llevat podem imitar el que passa en diverses malalties neurodegeneratives o en les cèl·lules envellides. De fet, gràcies a que els mecanismes moleculars que regulen l'envelliment cel·lular s´han conservat durant tota l'evolució, el llevat de fissió és un bon model per identificar noves vies que regulen l'envelliment.
Reactive oxygen species: finding the right balance
Aerobic organisms have to deal with the production of reactive oxygen species (ROS) as a natural byproduct of the normal metabolism of oxygen. But high concentrations of ROS could be toxic. This is why cells express very potent antioxidant systems to achieve the correct -non toxic- physiological levels of ROS. However, occasionally unbalances occur, and the situation known as oxidative stress arises. This can cause the molecular damage associated to aging and to neurodegenerative diseases.
On the other hand, a beneficial side of ROS has been hypothesized to enhance stress defenses and probably contribute to extended life span.
The yeast Schizosaccharomyces pombe is used to study pathways which respond to extracellular hydrogen peroxide (H2O2), one of the major contributors to oxidative damage. In this yeast, a transcription factor responds to moderate, non toxic, levels of H2O2 and triggers an adaptation response, a series of transcriptional changes that prepare the cell to overcome future threats of peroxides. On the other hand, a MAP kinase pathway is activated upon higher and toxic levels of the oxidant, to trigger a survival response.
Yeast can also be used to study the consequences of endogenous oxidative stress, caused by physiological enhancements of ROS levels. By environmental or genetic manipulation of the yeast we can mimic what happens in diverse neurodegenerative diseases or in aged cells. In fact, since the molecular mechanisms that regulate cellular aging are conserved throughout evolution, fission yeast is a good model to identify new pathways regulating aging.
|
Ajuts i beques
Gestió de sessions
Tornar
