La bomba osmótica que dicta el tamaño del núcleo ✎ bioRxiv

En una célula de levadura, el núcleo ocupa aproximadamente el seis por ciento del volumen, como una pelota pequeña dentro de una habitación. Hace cien años los biólogos notaron que las células grandes tienen núcleos más grandes, pero la razón seguía siendo un enigma. Unos hablaban de motores proteicos, otros de la tensión de la envoltura, otros de la forma. Un nuevo trabajo pone a prueba una idea física sencilla: el núcleo se hincha, como una bomba, gracias a la presión de partículas invisibles.

Los científicos tomaron levaduras y les hicieron producir una proteína luminosa, ya fuera dentro del núcleo o fuera de él. Cuando la proteína se acumulaba en el núcleo, este se inflaba siete veces, y su proporción dentro de la célula pasaba del seis al diecinueve por ciento. Cuando la proteína permanecía en el citoplasma, el núcleo se encogía y se deformaba. Es decir, no importa la masa de proteína, sino el número de partículas que empujan la envoltura desde dentro.

Para separar la presión de un simple desplazamiento, los investigadores sustituyeron los grandes complejos proteicos del extracto de huevos de rana por moléculas pequeñas de la misma masa. Los núcleos se hicieron más pequeños, aunque el peso total de proteína no cambió. Esto confirmó que el tamaño lo dicta la presión osmótica, y no el espacio ocupado. El modelo estimó el número de partículas activas en la célula en unos siete a veinte millones, lo que coincide con los datos sobre la cantidad de proteínas.

Esto explica por qué durante el envejecimiento de las células los núcleos cambian de tamaño y, con ellos, también cambia la actividad del genoma. La bomba osmótica, que antes se consideraba un simple telón de fondo, resultó ser un regulador de la vida celular. Si se aprende a controlar esa presión, se podrá influir en el destino de las células, desde las madre hasta las cancerosas.