Ciclo celular

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Ciclo celular 
 
 
 
• Funções bioquímicas básicas da célula 
• Transcrição 
• Tradução 
• G1 
• Síntese de proteínas, lipídeos e glicídios 
• Cromátides = um filamento 
• S 
• Replicação do DNA 
• G2 
• Síntese de proteínas e membranas da nova 
célula 
• Cromátides = 2 filamentos – CROMÁTIDES 
IRMÃS 
 
• Estrutura auto duplicadora 
• Corada por corantes Básicos 
• Incapaz de promover Transcrição 
• Formada de DNA, RNA, proteínas básicas e ácidas 
• Contém os genes em seus determinados Locus 
• Visualizados durante a divisão celular 
 
Cromatina: 
• Dasoxirribonucleoproteína (DNP) 
• DNA + RNA + Proteínas 
• Proteínas: 
• Histônicas (ARG + LIS) 
• Não-Histônicas (ácidas) 
EUCROMATINA 
HETEROCROMATINA 
 
 
 
• Organismos vivos resultam de divisões celulares 
• Mitose 
• Meiose 
 
MITOSE: 1x2n → 2x2n 
• Crescimento e renovação 
• Apoptose 
• Reprodução assexuada 
MEIOSE: 1x2n → 4x1n 
• Gametas 
• Descendentes 
• Reprodução sexuada 
 
• Formação de células-filhas idênticas à célula-mãe 
• Crescimento dos tecidos 
• Cicatrização, regeneração 
• Reprodução assexuada de procariontes 
• Processo continuo: 4 fases 
• PRÓFASE 
• METÁFASE 
• ANÁFASE 
• TELÓFASE 
 
Prófase: 
• Início da Condensação da cromatina 
• Cromátides-irmãs unidas pelo centrômero 
• Carioteca dissolve-se 
• Formação do fuso acromático 
• Origem: Centríolos 
• Microtúbulos (Tubulina) 
 
Metáfase: 
• Máximo de condensação 
• Centro da célula 
• “zona equatorial" 
• Ligado ao fuso pelo Cinetócoro 
 
Anáfase: 
• Cromátides-irmãs se separam pelo centrômero 
• Ligadas pelo cinetócoro ao fuso 
• Centrômero orienta a direção dos 
cromossomos 
• Em direção aos polos opostos 
 
Telófase: 
• Cromátides nos polos 
• Fuso se desintegra 
• Forma nova carioteca 
• Descondensação das cromátides 
• CITOCINESE 
• Célula se parte 
 
 
 
• Ocorre em órgãos especiais: gônadas 
• Produção de gametas – células haploides (n) 
• A partir de uma célula – produz quatro células com 
metade do material genético 
 
 
Prófase I 
• Mais longa (5 estágios) 
• Leptóteno = “fino” 
• cromossomos duplicados não visíveis 
• Cromômeros → bandas escuras 
• Zigóteno = “parelha" 
• SINAPSE 
• Complexo SINAPTONÊMICO 
• Homólogos se combinam lado a lado 
 
 
Prófase I 
• Paquíteno = “grosso" 
• Cromossomos unidos pelo complexo 
sinaptonêmico = tétrade 
• Crossing-over 
• Troca de segmentos entre cromátides 
homólogas 
• Recombinação gênica 
• Variabilidade Genética 
 
 
• Diplóteno = "duplo" 
• Eliminação do complexo sinaptonêmico 
• Afastamento dos cromossomos homólogos 
• Ligados pelos QUIASMAS 
• Diacinese = “movimento através de" 
• Condensação máxima das cromátides 
• Complexo sinaptonêmico desaparece por 
completo 
Dioctoteno: Nas células germinativas 
femininas, o estágio DIPLÓTENO é muito mais longo! 
Fica suspenso por vários anos! 
 
Metáfase I: 
• Cromátides continuam a se condensar 
• Carioteca desaparece 
• Cromossomos dispõem-se no eixo central da 
célula aos PARES de HOMÓLOGOS 
• Forma-se o fuso acromático 
• Liga-se ao cinetócoro de cada homólogo 
 
 
 
 
 
Anáfase I: 
• Cromossomos Homólogos se separam 
• Centrômeros NÃO se rompem • Ploidia: nd 
• Cada cromossomo tem duas cromátides unidas pelo 
centrômero 
 
Telófase I: 
• Formação de conjuntos Haploides (nd) 
• Cromossomos se agrupam nos polos da célula 
• A célula passa imediatamente à Meiose II 
 
Prófase II: 
 
Metáfase II: 
• 23 cromossomos estão dispostos no meio da célula 
(nd) 
• Início da formação do fuso 
• Ligação ao cinetócoro 
• Cromossomos estão duplicados, mas em Haploidia 
 
Anáfase II: 
• Centrômeros se rompem 
• Cada cromátide migra para um pólo 
• Ploidia: n 
 
 
 
 
 
Telófase II: 
• Cromátides nos polos 
• Formação da Carioteca 
• Resultado: 4 novas células com a metade da 
informação da célula mãe e diferentes entre si. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Checkpoint G1 
• Antes de entrar na fase S 
• Irreversivelmente comprometida com a Mitose 
• Exceto por erros de replicação 
• Tamanho 
• Nutrientes / reserva energética 
• Sinais moleculares = fatores de crescimento 
• Integridade do DNA 
Checkpoint G2 
• Antes de entrar na Mitose de fato 
• Integridade do DNA 
• Danos ao DNA 
• Pausa → reparo 
• Dano irreparável → apoptose 
• Replicação total 
Importante: Prevenção Câncer 
Checkpoint FUSO 
• Entre Metáfase e Anáfase 
• Ciclo não continua se todos os centrômeros não 
estiverem corretamente ligados aos microtúbulos do 
fuso 
• Procuram cromossomos “retardatários” – 
soltos 
Importante: Prevenção de aneuploidias 
 
• Grupo de proteínas 
• Ciclina G1; Ciclina G1/S; Ciclina S; Ciclina M 
• Auxiliam a conduzir os eventos em cada fase 
• Ligam-se à Cdks 
• Atividade varia durante o ciclo 
• Ativação – fosforilação 
 
Proteínas cinase dependentes de Ciclina (Cdk): 
• Quinases 
• Ativadas quando ligadas à Ciclinas 
• Fosforilam proteínas alvo específicas, 
sinalizada pela Ciclina 
 
Fator de promoção de maturação (MPF) 
MPF è Cdk ligada à Ciclina M 
• Ativam a fase M 
• Adicionam marcações de fosfato na 
carioteca à ROMPIMENTO! 
• Promovem a condensação cromossômica 
 
Complexo promotor de anáfase/ciclossomos (CPA/C 
ou APC/C): 
Complexo proteico que promove Ubiquitinação 
• Quebra centrômero – destruindo coesina 
• Destrói ciclinas M após anáfase 
• Força a célula a sair da mitose 
• Células filhas entram em G1 
• Ubiquitinação 
• Adição de Ubiquitina → proteossomo → 
degradação 
 
P53: 
• Proteína à Supressor Tumoral 
• Avalia e repara danos ao DNA 
• Para ciclo celular em G1 
• Proteínas inibidoras de Cdk (CKI) 
• Bloqueio a atividade cos complexos Cdk-
Ciclina 
• Reparo ao DNA 
• Previne que mutações sigam às células filhas 
e tumores 
• Ativação apoptose (caso não haja reparo) 
 
 
 
Controle do ciclo 
• Relógio Biológico 
• Erosão e Adição teloméricas 
• TELÔMEROS 
• Repetições Tandem (TTAGGG) 
• Proteínas (TIN, TRF, TPP, POT) 
• Proteção contra degradação enzimática 
• Estabilidade genômica/cromossômica 
• ENCURTAMENTO 
• Envelhecimento celular 
• 50 divisões – crítico 
 
• “função de cobertura” 
• Proteção de extremidades 
• Reparo do DNA 
• Evita fusão entre extremidades de 
cromossomos 
• Regula tempo de vida da célula 
• Contém 15000 pares de bases 
• Mitose = perde de 25 a 200 pares de 
bases 
• Telomerase – compensa a perda 
 
• Ribonucleoproteína com atividade de transcriptase 
reversa 
• 2 partes: 
• RNA telomérico 
• Transcriptase reversa teloméricas 
• Atuante em células mitoticamente ativas 
• Alonga telômeros = aumenta capacidade 
replicativa celular 
• Tecidos fetais, células tronco e 
tumores 
• Pouco atuante em células somáticas 
Envelhecimento celular: 
• Encurtamento crítico dos telômeros 
• Aprox. 50 mitoses 
• Não replica mais!!! 
• Apoptose 
• Tumores: 
• Telomerase 10 a 20x mais ativa 
• Vantagem crescimento 
 
 
 
 
 
 
• Morte celular programada 
• Manutenção do equilíbrio 
• Destruição de células anormais/infectadas 
• Modelação de tecidos durante o desenvolvimento 
• Embrião 
• Linfopoiese 
• Involução de órgãos 
• Ativação de Proteases endógenas 
• Caspases 
• Célula é empacotada em pequenas 
partículas de MP 
• Fosfatidilserina na MP fica exposta • 
Ativação de endonucleases • DNAses 
• Fagocitada por Macrófagos 
 
 
Perda de controle do ciclo celualr: 
 
Proto-oncogenes à regulam a progressão do ciclo 
celular 
• Codificam fatores de crescimento e 
receptores 
• Proteínas G 
• Fatores de transcrição 
• Oncogenes à Proto-oncogenes mutados 
 
 
• Inibem / controlam a proliferação celular 
 
 
Gene → braço curto do cromossomo 1 (p13.1) 
• Regiões entre os enxóns5 e 9 = sítios 
quentes de mutação 
• Transcrição uma proteína nuclear p53: 
• fosfoproteína nuclear = 375 AA 
• “Guardiã do genoma" 
• Função de "policial molecular” 
• Monitora a integridade do genoma 
• Impede a proliferação de células com DNA 
mutado 
• Lesão no DNA 
• Gene p53 ativado 
• Acúmulo de proteína p53 
• Inibição de G1 
• Ativa proteína p21 
• Impede CDKs 
 • Ativa genes de reparo DNA 
• GADD-45 – corrige DNA 
• Apoptose