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CICLO CELULAR. Janine Azevedo dos Santos Disciplina de Genetica Humana Setembro de 2004. CICLO CELULAR. Consiste em uma série de eventos preparatórios para a divisão celular, bem como a divisão celular.

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ciclo celular

CICLO CELULAR

Janine Azevedo dos Santos

Disciplina de Genetica Humana

Setembro de 2004

ciclo celular1
CICLO CELULAR
  • Consiste em uma série de eventos preparatórios para a divisão celular, bem como a divisão celular.
  • Processo pelo qual uma célula replica seu material genético, reparte-o igualmente e o transfere para suas células filhas.
  • É um conjunto de mecanismos responsáveis pelo crescimento e desenvolvimento normais de um organismo.
ciclo celular2
CICLO CELULAR
  • É um processo contínuo dividido em 2 fases principais:
    • INTERFASE
    • MITOSE
  • A intérfase é sempre a fase mais demorada (90% a 95% do tempo total gasto por uma célula durante o seu ciclo).
  • A intérfase é uma fase de atividade biossintetica intensa, e pode ser subdividida em: G1, S e G2
ciclo celular3
CICLO CELULAR

Fases:

  • G1: 12 horas
  • S: 7 a 8 horas
  • G2: 3 a 4 horas
  • M: 1 a 2 horas
  • Total: 24 horas
ciclo celular4
CICLO CELULAR
  • Os sinais químicos que controlam o ciclo provem de fora e de dentro da célula.
  • Os sinais externos:
    • os hormônios
    • os fatores de crescimento
  • Os sinais internos são proteínas de 2 tipos:
    • ciclinas
    • cinases (CDKs)
ciclo celular5
CICLO CELULAR
  • G1
  • Estímulo de crescimento
  • Intensa síntese de RNA e proteínas, ocorrendo um marcante aumento do citoplasma da célula
  • Estágio mais variável em termos de tempo
  • Formação de complexo que fosforila pRb
  • Progressão do ciclo para fase S
ciclo celular6
CICLO CELULAR
  • pRb
    • Fosforilada permite progressão do ciclo
    • Desfosforilada restringe progressão do ciclo
    • Mutação no gene Rb: pRb perde o controle do ciclo – associação com tumores
    • CKI p21 e p53 podem interferir na fosforilação do pRb (controle negativo)
ciclo celular9
CICLO CELULAR
  • S (Síntese)
    • A entrada na fase S é dependente do funcionamento de complexos ciclina/Cdk
    • CiclinaA se liga à Cdk2 pouco antes da síntese do DNA  fosforila proteínas envolvidas na origem de replicação
    • A célula aumenta a quantidade de DNA polimerase e RNA, e duplica seu DNA.
ciclo celular10
CICLO CELULAR
  • G2 (Gap 2)
  • início da condensação da cromatina
  • representa um tempo adicional para o crescimento celular
  • formação do complexo cdc2/ciclina B – MPF (Fator Promotor da Mitose), mas permanece inativo durante quase toda a fase, quando torna-se ativo:
    • Bloqueia uma segunda replicação do DNA
    • Célula é encaminhada à mitose (fase M)
controle do ciclo celular
CONTROLE DO CICLO CELULAR
  • O ciclo celular é regulado pela interação de proteínas
  • Proteínas altamente específicas, denominadas de fatores de crescimento regulam a proliferação celular através de uma rede complexa de cascatas bioquímicas que por sua vez regulam a transcrição de gens essenciais ao Controle do Ciclo Celular
controle do ciclo celular1
CONTROLE DO CICLO CELULAR
  • Os fatores de crescimento liberados ligam-se a receptores de membrana das células alvo.
  • A formação do complexo receptor - ligante, dispara a produção de moléculas de sinalização intracelular.
  • Essas moléculas são responsáveis pela ativação de uma cascata de fosforilação intracelular, que induz a expressão de genes.
controle do ciclo celular2
CONTROLE DO CICLO CELULAR
  • O produto da expressão destes genes são os componentes essenciais do Sistema de Controle do Ciclo celular, que é composto principalmente por duas famílias de proteínas:
    • CDKs
    • Ciclinas
controle do ciclo celular3
CONTROLE DO CICLO CELULAR
  • Proteínas endógenas funcionam como pontos de controle que garantem a ocorrência adequada dos eventos relacionados ao ciclo
  • O ciclo é regulado para parar em pontos específicos em que são realizados reparo.
  • São reconhecidos dois pontos de Check Point:
    • Em G1 antes da célula entrar na fase S
    • Em G2 antes da célula entrar em mitose.
controle do ciclo celular4
CONTROLE DO CICLO CELULAR
  • Controladores negativos:
    • CKIs (Inibidores de Cdk): são proteínas que interagem com Cdks ou complexos ciclina-Cdk, bloqueando sua atividade de cinase.
    • Complexo ubiquitina de degredação de proteína: degrada ciclinas e outras proteínas para promover a progressão do ciclo celular.
controle do ciclo celular5
CONTROLE DO CICLO CELULAR
  • Checkpoint G1-S
    • Principal controlador: p53 (supressora de tumor)

Transcrição do gene da CKI p21  bloqueio do complexo que fosforila pRb pára a progressão do ciclo  reparo do DNA ou morte celular programada

    • p53 - freqüentemente alvopara mutações em um grande número de patologias.
    • Perda de expressão - aumento da proliferação celular
controle do ciclo celular6
CONTROLE DO CICLO CELULAR
  • Um outro controlador que atua ao término de G1 é a CKI p27, que vai bloquear a atividade de cinase do complexo ciclinaE/Cdk2, causando também uma parada no ciclo celular.
slide20
Todas essas estruturas proteicas são codificadas por genes específicos.
  • Qualquer alteração nesses genes (mutações) pode resultar em proteínas alteradas, causando problemas neste processo de estímulo à célula.
  • Uma das conseqüências possíveis é o desenvolvimento de algumas neoplasias humanas bem relacionadas a mutações em genes específicos.
slide21

Categoria

Protooncogene

Tumores Associados

Fatores de Crescimento

PDGF-cadeia beta

sis

astrocitoma

Receptores de fator de crescimento

Família EGF

erb

carcinoma de célula escamosa; astrocitoma; adenocarcinoma de mama, ovário e estômago

Proteínas transdutoras de sinais

Ligadas ao GTP

ras

carcinoma de cólon, pulmão e pâncreas; melanoma; leucemia mielóide aguda e linfoblástica; carcinoma de tireóide; carcinoma do trato genitourinário

Proteínas reguladoras nucleares

Ativadores da transcrição

myc

N-myc

linfoma de Burkitt; carcinoma de pulmão, mama e colo uterino; neuroblastoma

Reguladores do ciclo celular

Ciclinas

ciclinaD

Câncer de mama, esôfago e fígado

Cinase dependente de ciclina

CDK4

Glioblastoma; melanoma e sarcoma