Biologia Molecular Mexico

Este estudio, liderado por Ryu et al., revela cómo las mitocondrias logran realizar procesos metabólicos competitivos al dividirse en dos poblaciones funcionalmente distintas. En una población, las mitocondrias se dedican a la producción de ATP mediante la fosforilación oxidativa (OXPHOS), mientras que la otra facilita la síntesis de aminoácidos reductivos, esenciales para otros procesos celulares.

El equipo investigó cómo se regulan las vías oxidativas y reductivas, encontrando que una enzima llamada P5CS (Δ1-pirrolina-5-carboxilato sintasa) actúa como un nodo regulador, permitiendo a las mitocondrias alternar entre vías metabólicas según las necesidades celulares. En condiciones de alta demanda energética, P5CS forma estructuras filamentosas en un subconjunto de mitocondrias. Sorprendentemente, estas mitocondrias carecen de la ATP sintetasa —la enzima clave para la producción de ATP—, pero retienen otros componentes de OXPHOS, sugiriendo que su rol es diferente. Esta separación permite que una población de mitocondrias se enfoque en la generación de energía y otra en procesos biosintéticos, adaptándose así a cambios en el entorno de nutrientes y las demandas de la célula.

Estos hallazgos ofrecen una visión innovadora sobre cómo las células mantienen el equilibrio metabólico en condiciones cambiantes, con implicaciones potenciales para entender enfermedades metabólicas y diseñar terapias que modulen la función mitocondrial.
 https://doi.org/10.1038/s41586-024-08146-w