La diferenciación celular en Neurospora crassa se da como respuesta a una tensión oxidante. Esta es la hipótesis de nuestra investigación. Durante el proceso de esporulación asexual de N. crassa se genera un estado hiperoxidante previo a cada transición morfogenética. La anulación de un gen anti-oxidantes, como el de la catalasa-3, cat-3, aumenta el estrés y estimula los procesos de diferenciación celular. La anulación de un gen pro-oxidantes, como el de la oxidasa del NADPH, nox-1, disminuye la tensión oxidante e inhibe o anula los procesos de diferenciación celular del hongo. Queremos entender cómo se regulan las transiciones entre el estado de crecimiento y un estado diferenciado y entre un estado diferenciado y el siguiente estado diferenciado._x000D_ _x000D_ Sabemos que la GTPasa pequeña RAS 1 está relacionada con el estrés oxidante. RAS-1 está des-regulada en la cepa mutante ras-1bd y provoca que en condiciones de crecimiento el hongo esporule de manera periódica. RAS-1 interacciona y regula varias vías, unas relacionadas con el crecimiento y otras con la conidiación. Pensamos que, en cada condición de estrés oxidante, se generan señales intracelulares que activan a RAS-1. RAS-1 activada, a través de las cascadas de cinasas MAK-2 y OS-2 y de la activación de la adenilato ciclasa y de la NADPH oxidasa, regula la expresión de genes que determinan que la célula siga creciendo, que se diferencie o, si no puede hacer ninguna de la dos anteriores, que muera._x000D_ _x000D_ El objetivo de este proyecto es definir las interacciones de RAS-1 con sus efectores antes, durante y después del estado hiperoxidante recurrente en el proceso de conidiación. Mediremos la fosforilación de las cinasas MAK-2 y OS-2, el AMP cíclico y la actividad de la NADPH oxidasa. Durante el estado hiperoxidante se oxidan muchas proteínas, entre ellas posiblemente RAS-1. Identificaremos las proteínas que se oxiden de manera transitoria. Pensamos que algunas de estas proteínas pueden explicar los cambios metabólicos observados y regular la respuesta celular al estado hiperoxidante. _x000D_ El proyecto, planteado para dos años, será parte de una tesis de licenciatura, y dos de doctorado. Asimismo, este trabajo experimental, dependiendo de los resultados, dará lugar a publicaciones en revistas de prestigio internacional y a presentaciones en congresos nacionales e internacionales._x000D_

La teoría de la evasión del dioxígeno que hemos propuesto permite entender porqué y cómo se dan los procesos de diferenciación celular en los microorganismos y posiblemente en otros organismos. Esto no sólo es un avance fundamental sino que tiene aplicaciones inmediatas: controlar los ciclos de vida de los microorganismos patógenos. Evitar que estos microorganismos infecten, crezcan y se dispersen tiene un enorme impacto en la agricultura y en la medicina humana y veterinaria._x000D_ _x000D_ Por otro lado, lo que ocurre en los microorganismos debe de estar en la base de lo que ocurre en los procesos de diferenciación de los organismos superiores (Finkel, 2003, Rhee, 2006). Se sabe que en algunos procesos de diferenciación celular y en muchas patologías humanas hay un componente fundamental del estrés oxidante (Halliwell, 2006, Halliwell, 2006, Halliwell, 2007, Ragu, et al., 2007). Controlar la generación del estrés y sus repercusiones celulares es importante para guiar algunos procesos de diferenciación celular y evitar o aminorar algunas patologías._x000D_ _x000D_ En este proyecto se pretende identificar y caracterizar algunos de los componentes que regulan las transiciones del proceso que transforma una célula en crecimiento activo a una célula en vida latente. El estudio de estos componentes y de cómo interactúan nos podrá conducir a entender dicho proceso y a controlarlo._x000D_