Evolución experimental de la miniaturización celular revela un mecanismo para la evolución del tamaño celular

Área de la Ciencia:

• Biología Celular
• Biología Evolutiva
• Genética

Sus antecedentes:

• El volumen celular es crucial para la fisiología, mantenido por la homeostasis del tamaño celular.
• Las desviaciones significativas del tamaño celular pueden ser perjudiciales, sin embargo, la divergencia evolutiva es vasta.
• Los mecanismos que permiten la diversidad del tamaño celular sin compromiso fisiológico no están claros.

Objetivo del estudio:

• Investigar cómo evoluciona la homeostasis del tamaño celular para soportar diversos tamaños celulares.
• Comprender la base genética de la miniaturización celular en *Saccharomyces cerevisiae*.
• Explorar la plasticidad evolutiva de la regulación del tamaño celular.

Principales métodos:

• Evolución experimental que selecciona células más pequeñas de *Saccharomyces cerevisiae* durante 1500 generaciones.
• Secuenciación del genoma completo de las poblaciones evolucionadas.
• Manipulación genética de las vías de señalización de la ciclina G1 CLN3 y la quinasa Greatwall RIM15.

Principales resultados:

• Se logró una reducción de seis veces en el volumen celular manteniendo una homeostasis del tamaño robusta y evolutivamente estable.
• Las células evolucionadas conservaron la aptitud competitiva, lo que demuestra que la miniaturización no perjudica la fisiología.
• Se identificaron las cascadas de señalización CLN3 y RIM15 como reguladores clave, con mutaciones adaptativas que impulsan la miniaturización y mutaciones de pérdida de función que causan el agrandamiento.

Conclusiones:

• La homeostasis del tamaño celular exhibe una plasticidad evolutiva significativa.
• Las vías CLN3 y RIM15 proporcionan un mecanismo para la evolución del tamaño celular eucariota.
• Se pueden lograr cambios drásticos en el tamaño celular sin comprometer la fisiología celular.