El llevat del pa i de la cervesa, Saccharomyces cerevisiae té un cicle vital un xic complex:
Ara bé, si ens centrem en cadascun dels cicles de reproducció asexual, tenim cicles de divisió cel·lular asimètrica:
De manera, que podem veure imatges com aquesta:
En aquesta divisió cel·lular tenim a l’esquerra, una cel·lula menor, però alhora més rejovenida, mentre que a la dreta tenim una cèl·lula major en la qual podem distingir cicatrius de gemmacions anteriors.
Cada cel·lula presenta, a més, una sèrie d’orgànuls:
La gemmació del llevat és un bon model per conèixer quins són els mecanismes moleculars que permeten una distribució dels orgànuls en cada divisió cel·lular.
Entre els orgànuls cel·lulars n’hi ha que semblen prou autònoms, com els mitocondris, dotats fins i tot d’una molècula d’ADN pròpia. D’altres orgànuls de membranes semblen més integrats. Els peroxisomes, però, queden a mig camí. Són unes vesícules distintives, que no formen part del sistema d’endomembranes (reticle endoplasmàtic, aparell de Golgi, fagolisosomes). Dins dels peroxisomes trobem alguns enzims específics que realitzen, en termes generals, funcions detoxificadores. La formació de nous peroxisomes a partir de preexistents, ha fet pensar en una teoria endosimbiòtica per explicar-ne l’origen. Però aquesta teoria no serà acceptada amb plenitud si hom no la prova resseguint tots els processos de formació i distribució cel·lular dels peroxisomes.
En tot cas, cal llegir amb interès aquest article que publiquen a EMBO Journal, investigadors de la Universitat d’Alberta, encapçalats per Barbara Knoblach i Richard A. Rachubinski.
Knoblach et al. analitzen els mecanismes que regulen el repartiment dels peroxisomes entre la cèl·lula mare (la cèl·lula gemmadora) i la cèl·lula filla (la gemma). Així, han identificat que existeix en el llevat uns complexos que lliguen els peroxisomes amb el reticle endoplasmàtic. Aquest vincle es produeix de membrana a membrana, sense que hi hagi una barreja entre els dos orgànuls. Concretament, en el complex participen les proteïnes Pex3p i Inp1p. Concretament, una proteïna Inp1p fa de pont entre una proteïna Pex3p de l’endomembrana reticular i una altra proteïna Pex3p de la membrana peroxisomal.
D’aquesta manera, en una cèl·lula de llevat apareix una doble població de peroxisomes. D’una banda hi ha peroxisomes ancorats als reticle endoplasmàtic, i de l’altra hi ha peroxisomes no-ancorats. Seran els peroxisomes no-ancorats els que, de manera majoritària, aniran a parar a la gemma, és a dir a la cèl·lula filla, mentre els peroxisomes ancorats són retinguts per la cèl·lula mare.
Knoblach et al. han comparat la situació dels llevats normals, amb llevats manipulats. En el cas de mancar la proteïna Inp1p, els peroxisomes són tots no-ancorats, de manera que tots són arrossegats cap a la cèl·lula filla. En canvi, si hi ha sobreproducció d’Inp1p, hi ha una retenció dels peroxisomes per la cèl·lula mare
L’ancoratge dels peroxisomes al reticle endoplasmàtic és irreversible. Això fa que, a la llarga, després de diverses rondes de gemmació, hi hagi cel·lules de llevat que tinguin pràcticament ancorats tots els seus peroxisomes: en conseqüències totes les cèl·lules filles que produeixin seran desprovistes de peroxisomes i, per tant, tindran molt difícil la supervivència. Aquest seria, doncs, un dels diversos trets d’envelliment cel·lular que trobem en Saccharomyces cerevisiae i que, juntament amb d’altres, que afecten el nucli o la paret cel·lulars, comporten finalment la pèrdua de capacitat reproductiva de les cèl·lules. Com que, quan aquest procés culmina, cada cèl·lula haurà donat lloc a un nombre potencial enorme de cèl·lules filles (i nétes, etc.), això no té gaires conseqüències per a la població de llevats.
