Consecuencias de las alteraciones en la expresión de aurora quinasa B sobre la segregación cromosómica y la progresión del ciclo celular

Para garantizar una correcta segregacion cromosomica, no solo es importante asegurarse de que todos los cinetocorosde los cromosomasesten unidosal huso por medio de microtubulos, sino que tambien es esencial que lo hagan de forma que ambas cromatidashermanasde cada par se encuentrenunidasa un polo diferente del huso mitotico. Esto es lo que se denominabi-orientacion de las cromatidas hermanas, y se consigue gracias a un mecanismo de correccion en el que esta implicada la quinasa Aurora B, subunidad catalitica del Complejo Pasajero del Cromosoma (CPC). Para llevar a cabo esta funcion, Aurora B colabora con el punto de control de ensamblaje delhuso (SAC). Debido a que Aurora B juega un papel fundamental en el mantenimiento dela estabilidad cromosomica en las celulas, sus niveles de expresion estan estrechamente regulados,ytanto la sobreexpresion como la perdida de dicho gen pueden causar errores de segregacion cromosomica y aneuploidia. Curiosamente, aunque tanto Aurora B como el SAC participan en el mantenimiento de la ploidia, la falta de actividad Aurora B y la inactivacion del SAC tienenconsecuencias muydiferentessobrela segregacion de los cromosomas. Este hecho es especialmente evidente en S. cerevisiae, ya que en este organismo la falta de Ipl1 (el homologo de Aurora B) es letal y conduce a problemas de aneuploidia, mientras que el SAC es dispensable bajo condiciones normales de crecimiento y los mutantes en este punto de control no muestran problemas evidentes de segregacion cromosomica. Los resultados recogidos en esta Tesis Doctoraldemuestran que la reparacion eficiente de las uniones microtubulo-cinetocoro incorrectas por Ipl1 durante las etapas iniciales del ensamblaje del huso en levaduras de gemacion es la que determina la falta de defectos de segregacion en los mutantes en el SAC. Ademas,proponemos que el factor clave que explica por que unas celulas son mas dependientes de la funcionalidad del SAC que otras es la ventana temporal que la quinasa Aurora B requiereen cada casopara establecer la bi-orientacion de los cromosomas. De manera interesante, el incremento de actividad Aurora B tambien conduce a problemas de segregacion cromosomica, y la sobreexpresion de esta quinasa se ha observado en varios tipos de cancer. Sin embargo, al inicio de esta Tesis Doctoral, se desconocianlos mecanismosmolecularesmediante los que un incremento en la actividad quinasa de Aurora B puede perjudicarla progresion mitotica y la viabilidad celular. Aunque pareceevidente explicar como la falta de una proteina que corrige las uniones microtubulo-cinetocoro incorrectas conduce a defectos severos de segregacion cromosomica, es mas complicado imaginar como unincremento en la actividad Aurora B tambien es deletereo para las celulas. En esta Tesis Doctoral demostramosque, en S. cerevisiae, el incremento de actividad quinasa Ipl1,como resultado de la sobreexpresion de dicha quinasa y su subunidad reguladora Sli15(el homologo de INCENP, otro componente del CPC),desencadena defectos en la segregacion de los cromosomassimilares a los descritos para celulas de eucariotas superiores tras la sobreexpresion de Aurora B. Haciendo uso de este modelo,proponemos que la generacion de problemas de segregacion cromosomica se debe a que una actividad Aurora B incrementada promueve la desestabilizacion de las uniones microtubulo-cinetocoro incluso cuando estas se establecende manera correcta. Esto, a su vez,provoca la activacion constitutiva del SAC, que bloquea la citocinesis a pesar de que la elongacion del huso y la distribucion del material genetico hayan tenido lugar. Adicionalmente, nuestros resultados demuestranque el exceso de actividad Ipl1 promueve el colapso prematuro del husomitoticoa traves de la inestabilidad de su zona media. Finalmente, y empleando lineas celulares humanas, demostramosque la sobreexpresion de Aurora B y su subunidad reguladora INCENP conduce aun aumento sinergistico de la actividad quinasa Aurora Btambien en eucariotas superiores. Al igual que los resultados obtenidos en el caso de S. cerevisiae, este incremento de actividad provoca una alta tasa de inestabilidad genomica que, en ultima instancia, da lugar a letalidad celular, probablemente desencadenando en este caso un proceso apoptotico. En conjunto, los resultados mostrados en esta tesis resaltanla importancia de la regulacion de la actividad Aurora B para el mantenimiento de la ploidiay la viabilidad celular.