Ciclo Celular

Prévia do material em texto

É uma sequência ordenada de eventos que 
culmina na duplicação da célula 
 A duplicação pode ser: 
1. Unicelular: cada duplicação gera um 
organismo completo idêntico 
2. Multicelular: são necessários vários 
ciclos de divisão para gerar um 
organismo completo (embrião) 
 Mas, o ciclo apresenta uma característica 
universal, que é copiar e passar a 
informação genética para a próxima 
geração 
 O problema dessa característica é a 
cópia de uma DNA errado que pode ser 
passado para as próximas gerações 
 
 
 A duração varia de acordo com o tipo de 
célula 
 Constituídos por fases: 
 Fase M: mitose + citocinese 
- Mitose -> divisão nuclear 
- Citocinese -> divisão citoplasmática 
 Interfase: G1 + S + G2 
- Fase de preparação 
- S -> síntese e replicação e do DNA 
- G1 e G2 -> são fases de checagem 
para realizar concerto da célula ou 
enviar para apoptose. Além disso, ocorre 
duplicação da massa celular 
 
Fonte: Alberts (2017) 
 
 São pontos de verificação, momentos de 
checagem para avaliar a presença de 
erros no processo 
 Impede que essas mutações sejam 
repassadas para gerações futuras 
 As mutações cancerígenas são 
decorrentes de um conjunto de 
mutações específicas 
 Nem toda mutação que ocorre no corpo 
é deletéria (aquela que retira algo 
importante), uma vez que existem 
diferentes tipos de mutação 
 A maioria das mutações são silenciosas 
e não afetam em nada o mecanismo 
celular, e isso decorre pelo fato de que 
grande parte do DNA é não codificante 
para proteínas, o que protege o código 
genético 
 A verificação é realizada pela própria DNA 
polimerase, que quando encontra um erro 
já aciona mecanismos de reparo 
 
 Os pontos de verificação apresentam 
proteínas que não atuar na região, 
ativando ou inativando proteínas-chaves 
envolvidas na replicação no DNA 
 Ativam -> fosforilação -> proteína-
cinase 
 Inativam -> desfosforilação -> fosfatase 
 
Fonte: Alberts (2017) 
 Complexo ciclina/CDK 
 CDK: é uma proteína-cinase 
dependente de ciclina 
 Ela já se encontra presente em todo 
o ciclo, mas se ativa apenas na 
presença da ciclina, por isso é 
dependente 
 Ciclina: ativa a CDK 
 Cicla ao longo do ciclo 
 S-ciclina: aumenta no ponto de 
início e permanece até a mitose 
 M-ciclina: aumenta na transição 
G2/M e reduz na metade da mitose 
 
Fonte: Alberts (2017) 
 
Fonte: Alberts (2017) 
 Ao longo do ciclo, há diferentes tipos de 
ciclinas e CDKs, cada uma atuando em 
diferentes fases do ciclo celular 
 
Fonte: Alberts (2017) 
 Ambas ativam as enzimas que irão 
trabalhar na síntese de DNA 
 O complexo é regulado por fosforilação 
e desfosforilação 
 A ativação do complexo depende da 
fosforilação 
 Para que CDK funcione é necessário 
a ligação com a ciclina, até então o 
 
complexo ciclina-CDK se mantém 
inativo 
 Mas, mesmo com a chegada da 
ciclina, o complexo ainda não se 
ativa por completo, a ligação da 
ciclina com a CDK apena induz a 
mudança conformacional da alça 
em T, liberando o sítio ativo do 
complexo 
 Para a total ativação do complexo é 
necessária a fosforilação do P 
inibidor, o qual predomina sob o P 
ativador 
 Dessa forma, entra em ação a 
proteína fosfatase-ativadora, que 
retira o P inibidor, permitindo a 
ativação completa do complexo 
ciclina-CDK 
 
Fonte: Alberts (2017) 
 Enquanto a inativação ocorre pela 
desforforilação 
 Acontece a degradação de ciclina 
 O complexo ciclina-CDK ativo sofre 
ubiquitinação, que adiciona 
ubiquitina junto da ciclina 
 Esse processo causa a destruição 
da ciclina, mas a CDK permanece 
 No entanto, a CDK não funciona na 
ausência de ciclina, por isso o 
complexo se inativa 
 
Fonte: Alberts (2017) 
 Esse controle por fosforilação e 
desfosforilação é importante para a 
manutenção do ciclo celular 
 Há 3 pontos principais de checagem: 
1. Ponto de início/restrição -> final da 
fase G1: comprometimento da 
célula na entrada do ciclo celular e 
na duplicação dos cromossomos 
- se relaciona a problemas com as 
condições extracelulares, quando 
não estão apropriadas para a 
proliferação celular 
2. Transição de G2/M: sistema de 
controle dispara um evento mitótico 
precoce que acarreta alinhamento 
de cromossomos no eixo mitótico 
na metáfase 
- relacionado com problemas na 
realização da replicação de DNA -> 
a célula se mantém nessa transição 
caso algum problema seja 
detectado, até que este seja 
resolvido 
3. Transição entre metáfase e 
anáfase: estimulação à separação 
das cromátides-irmãs, levando à 
conclusão da mitose e da 
citocinese 
 
 
Fonte: Alberts (2017) 
 
 Controle durante a fase S 
 Controlado pelo complexo S-CDK 
 Fosforila Cdc6 para que o ORC 
funcione 
 Dessa forma, permite que as 
enzimas de montagem de liguem no 
ORC (complexo de reconhecimento 
da origem) 
 O complexo pré-replicativo é formado 
por: 
1. Complexo de reconhecimento da 
origem (ORC) 
2. Origem de replicação 
3. Cdc6 
4. Proteínas de pré-RC 
Existem diversas origens de replicação 
 O início da replicação depende do ORC 
 Mas para que ORC funcione, é 
necessário a saída de Cdc6 do 
complexo pré-RC, uma vez que ela 
impede que as proteínas que 
reconhecem a origem de replicação 
realizem a abertura do DNA para o 
início da leitura 
 Por isso, entra em ação o complexo S-
CDK que degrada a Cdc6, permitindo 
que as enzimas de montagem de 
liguem no ORC 
 Com isso, se inicia a montagem da 
forquilha de replicação e culmina no 
término da replicação do DNA 
 
Fonte: Alberts (2017) 
 Entrada na mitose 
 O processo é dependente do complexo 
M-CDK 
 Como já dito anteriormente, para que o 
processo se inicia, é necessária a 
ativação do complexo ciclina-CDK 
 Dessa forma, deve haver o encontro da 
CDK com a M-ciclina 
 Entretanto, ainda não é suficiente para 
a completa ativação 
 Por isso, nesse momento, ocorre 
atuação de 2 cinases 
1. Cinase ativadora (CAK) -> 
adiciona o fosfato ativador na CDK 
2. Cinase inibidora (Wee1) -> 
adiciona o fosfato inibidor na CDK 
 No entanto, o complexo permanece 
ativo 
 Para a ativação é preciso a ação de 
uma fosfatase, a fosfatase ativadora 
(Cdc25), a qual retira/fosforila o P 
inibidor, permitindo a completa 
ativação do complexo M-CDK 
 
Fonte: Alberts (2017) 
 
 A verificação é realiza pela proteína p53 
 A p53 é uma proteína de controle de dano 
ao DNA 
Pacientes com câncer costumam apresentar dano nessa 
proteína, por isso os defeitos não são corrigidos, podendo 
gerar células neoplásicas 
 A p53 se mantém inativa na ausência se 
dano ao DNA, sendo degradada nos 
proteassomas 
 No entanto, na presença de dano ao DNA, 
ocorre a ativação de proteínas-cinases 
que fosforilam a p53, estabilizando-a e 
ativando-a 
 A p53 ativada se liga à região reguladora 
do gene p21 
 A p21 é que realiza o conserto e inibe a 
replicação 
 Ela grampeia o complexo S-CDK, 
impedindo a liberação do ORC 
 Com isso, não é possível realizar a leitura 
do DNA 
 
Fonte: Alberts (2017) 
Referências bibliográficas 
ALBERTS, Bruce e outros. Biologia molecular da 
célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.