Controle do Ciclo Celular

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Controle do Ciclo Celular 1
Controle do Ciclo Celular
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TEXTOS E LIVROS IMPORTANTES
ARTIGO REVISÃO_Biologia molecular_aspectos básicos da genética_parte I.pdf
BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR DE ROBERTIS 16ED.pdf
CAPÍTULO BRUCE, ALBERTS BIOLOGIA MELOCULAR DA CÉLULA_CICLO CELULAR.pdf
SLIDES USADOS EM AULA
TBL4 - 1 CONTROLE DO CICLO CELULAR
Controle do Ciclo Celular - Anotações de aula (e estudos em casa)
O Ciclo Celular é um conjunto de processos ordenados através dos quais uma célula cresce e se divide em duas células 
filhas. Como pode ser coordenado e ordenado para que não sofra alterações? → neoplasia
As fases do ciclo são divididas em duas fases
MITOSE
divisão propriamente dita
muito rápida
30 minutos
separa o material genético
separa as células filhas em 2
cromossomos condensados, individualizados e duplicados
@August 15, 2023
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Controle do Ciclo Celular 2
INTÉRFASE
muito mais demorado
tem alguns processos acontecendo
processos contínuos: sínteses de membranas, ribossomos, mitocôndrias, lisossomos, ER, golgi e 
macromoléculas
processos intermitentes (1 só vez no ciclo): síntese de DNA (fase S) com o mínimo de erros possíveis - 
garantindo a fidelidade daquele conteúdo para outa célula que será formada, duplicação dos centríolos - 
para separação das cromátides irmãs
24 horas
DNA difuso no núcleo
porque precisa acessar o material genético para fazer síntese de proteínas quando for necessário
fases: G1, S e G2
G0
fase não obrigatória
a célula está aguardando receber um estímulo
fase quiescente
metabolicamente ativa
tempo indeterminado (até estímulo)
Para a célula entrar em divisão, ela percorre as fases G1, S e G2 dentro da intérfase
G1
crescimento celular
duplicação de organelas
sintetiza macromoléculas
S
a célula para tudo que ela está fazendo e duplica o material genético → replicação do DNA
separando as cromátides a partir da formação do fuso e da condensação do material genético
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G2
crescimento celular preparação para a mitose (divisão)
A partir do momento que a célula duplica seu material genético e está pronta para se dividir, ela recebe um 
estímulo/sinal, ela sai da intérfase e entra mitose.
💡 G1, S e G2 não é divisão.
DIVISÃO CELULAR
As células podem ser divididas em:
Células que se dividem continuamente
dificilmente a célula entra em G0
sinais proliferativos estão presentes
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células embrionárias, células de renovação rápida como epitélio do intestino delgado, folículos capilares, sistema 
linfático, medula óssea, epiderme
Células que não se dividem, mas podem entrar em divisão em resposta a estímulos
podem aguardar em G0 (fator proliferativo) - a partir do momento que ele chega, elas entram em divisão
hepatócitos, fibroblastos da pele, células renais, células do músculo liso, pâncreas, ovário, pulmão, células 
ósseas 
Células diferenciadas que não se dividem
dificuldade muito grande de receber um novo estímulo para a divisão
maior parte do seu tempo em G0
neurônios, células da musculatura esquelética e cardíaca
Cada célula responde a um CONJUNTO DE SINAIS → sobrevivência ao ambiente, exercer seu papel/função naquele 
local
com esses sinais, a célula entende que tem que entrar em divisão celular
alguns sinais como citocinas e interleucinas indicam para a célula que ela tem que sofrer apenas o processo de 
diferenciação celular
quando a célula para de receber qualquer outro estímulo, ela entende que tem que entrar em morte celular 
programada, porque ela já não tem papel fundamental naquele local
células neoplásicas perdem esse controle e se proliferam sem estar coordenado, ordenado… perdem esses sinais 
que indicam a morte celular programada, etc.
ESTÍMULOS PARA DIVISÃO CELULAR
nutrientes - bactérias, fungos
fatores de crescimento - células eucariontes
💡 G0 → estímulo → G1
A partir do momento que temos esses sinais que estimulam a proliferação, a gente ultrapassa o primeiro ponto 
importante de regulação do ciclo celular → ponto de restrição (R).
Controle do Ciclo Celular 5
O ponto de restrição (R) é o momento em que a célula para e olha para o ambiente e para os sinais que estão chegando 
à ela. A partir do momento em que o ambiente está favorável e que ela tem sinais proliferativos, ela ou continua o ciclo 
celular ou sai de G0 e entra no ciclo celular. Se não tem fatores de crescimento, ela fica retida nesse ponto de restrição e 
entra em G0.
O nosso ciclo celular é influenciado por fatores de crescimento e outros sinais extracelulares, exemplos:
NGF - fator de crescimento neural
EGF - fator de crescimento epidermal
FGF - fator de crescimento de fibroblastos
PDGF - fator de crescimento derivado de plaquetas
IGF - fator de crescimento semelhante à insulina
CONTROLE DO CICLO CELULAR
Além dos fatores de crescimento, outras moléculas são importantes para induzir as células a entrarem nas diferentes 
fases do ciclo celular → CDKs e ciclinas.
Para que a célula percorra o ciclo celular, mecanismos celulares devem ser ativados ou inibidos.
como que ativa ou inibe alguns processos no ciclo celular? com moléculas de fosfato → entrega ou retira fosfato em 
determinados momentos para que a célula percorra G1, S, G2 e entre em mitose
quem faz isso: CDKs e ciclinas
CDKs (cinases dependentes de ciclinas)
possui sua concentração constante na célula, mas ela depende da síntese de ciclina → as duas juntas serão 
ativadas para fazer com que a célula percorra as fases
atividade “surge” e “desaparece” com o avanço do ciclo
oscilações diretamente ligadas com a regulação do ciclo
níveis de CDKs constantes
Ciclinas
responsáveis pela regulação das CDKS
CDKS + ciclinas = atividade
sofrem ciclo de síntese de degradação a cada ciclo celular
cada fase do ciclo celular tem uma ciclina específica e suas respectivas CDKs
O fator de crescimento se liga a um receptor específico (informar para dentro da célula) aquele estímulo proliferativo, 
ativa uma cascata de sinalização intracelular, ativa fatores intracelulares, moléculas sinalizadoras, dentro da célula, no 
citoplasma, que vão lá no núcleo e solicitam/recrutam a primeira síntese da primeira ciclina.
Controle do Ciclo Celular 6
a primeira ciclina sintetizada aqui é a ciclina D → se liga aos CDKs respectivas → a célula percorre o ciclo celular e 
ultrapasse o ponto de restrição
CONTROLE DA PROLIFERAÇÃO CELULAR
💡 Rb fosforilada (separa) ativa E2F; desfosforilada (junta) desativa E2F.
No ponto de restrição, existe uma molécula importante chamada de proteína Rb (retinoblastoma) → controla o ponto de 
restrição.
para sintetizar a próximaciclina, precisa da molécula E2F (um fator transcricional)
E2F sozinho liberado vai na molécula de DNA e ajuda na síntese da próxima ciclina
se não tem a síntese de ciclina D porque não tem fator de crescimento, o Rb se liga a E2F e inibe todo o processo → 
não tem síntese de ciclinas → célula não percorre as fases do ciclo celular
a partir do momento que se tem gatilho para a proliferação e a ciclina D → ciclina D + CDK → inibem Rb → libera 
fator E2F → começa a sintetizar as próximas ciclinas → percorre o ciclo celular
Além do ponto de restrição, têm também os pontos de checagem - CHECKPOINTS
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1º ponto: entre G1/S
2º ponto: entre G2/M
3º ponto: M. Na mitose (onde as cromátides se separam, entre metáfase e anáfase)
controlam as transições entre os estágios do ciclo celular
lesão no DNA, se a célula está pronta para se dividir, se todo o material foi duplicado, se o fuso está ligado 
corretamente aos cromossomos antes de arrastar
FASE G1
a principal molécula na interfase que atua nos pontos de checagem é a p53
se ela perde função → mutações, alterações no material genético, neoplasias
quando tem uma lesão no material genético (físico, químico ou biológico) → sintetização da p53 → fim do ciclo 
celular
p53 é sintetizada na presença de um dano
p21→ níveis de p53 aumentados faz com que haja a síntese de outra proteína chamada de P21
p21 e p53 interrompem o ciclo celular (tanto em G1 quanto em G2) até a célula repare aquele dano, se ela 
não reparar, elas vão ativar processos que vão levar à morte celular programada
💡 Dano → P53 → P21 → inibição do ciclo celular
FASE G2
complexo MPF (Fator Promotor de Maturação)
quando a célula não tem nenhum dano, que todo o material foi duplicado em S, o MPF é ativado e progride para 
mitose
é uma ciclina e uma CDK
ajuda no controle/passagem da célula de G2 → M
tem-se o início da fase da mitose
condensação cromossômica
ruptura da carioteca
montagem do fuso
degradação da ciclina
lesão no material genético → deixa o fator MPF inativo → célula paralisada no G2
p53 atua na fase G2 também, verificando se tem algum tipo de dano
Controle do Ciclo Celular 8
Para a célula proliferar/crescer, precisa de um controle muito rígido.
fatores que estimulam e que inibem (hormônios e fatores de crescimento) em equilíbrio até que ocorra um estímulo 
especial
FATORES ANTIPROLIFERATIVOS
bloqueiam o ciclo
inibidores de CDK, inativação de MPF, bloqueio do ciclo (genes supressores de tumor)
p53
p21
pRb
💡 p53, p21 e pRb são genes supressores de tumor.
FATORES PROLIFERATIVOS
ativam a cascata de sinalização intracelular
a principal via de sinalização intracelular é a via RAS
é a principal via alterada em células carcinogênicas
quando esse RAS está mutado, ele pode se tornar um oncogene
💡 Proto-oncogenes: genes que auxiliam a proliferação celular. 
Oncogenes: codificam proteínas relacionada à proliferação celular relacionados à vários tumores.
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Questionário
(1) O ciclo celular é um conjunto de processos altamente coordenados e ordenados, os quais as células crescem, 
duplicam seus constituintes, sintetizam macromoléculas e se dividem em duas células filhas idênticas (mitose). Este 
processo é controlado por diversas moléculas e proteínas, que fazem com que a célula percorra as diferentes fases do 
ciclo. Assim, análise a ilustração abaixo e assinale a alternativa correta:
a) São fases obrigatórias do ciclo celular G0, G1, S, G2 e Mitose. G0 não é uma fase obrigatória; G0 quando a célula 
está aguardando um estímulo
b) As fases G1, S, G2 e Mitose a célula está metabolicamente ativa, e G0 inativa. Em G0, a célula está exercendo sua 
função metabólica.
c) As fases G1, S, G2 e Mitose são obrigatórias no ciclo celular, e G0 é uma fase facultativa.
d) A célula fica em G0, caso seja detectado um dano na célula ou seus constituintes. A célula só fica em G0 quando ela 
precisa aguardar p fator que estimule a célula a entrar em processo de divisão celular.
(2) Sobre o ciclo celular assinale a alternativa correta:
Controle do Ciclo Celular 10
Na regulação do ciclo ocorre variações nas concentrações de CDks e ciclinas ao longo das fases. CDK tem uma 
concentração constante, quem é sintetizado e degradado são as ciclinas, que a partir do momento que são sintetizadas, 
se ligam às suas respectivas CDKs para regular o ciclo.
Durante a fase S a célula está aumentando de volume, duplicando seu DNA e sintetizando proteínas. Na fase S, a célula 
para tudo que ela estava fazendo, duplica o material genético e tiver a necessidade de sintetizar mais proteínas e 
moléculas, ela só vai fazer em G2.
As células aguardam os fatores de crescimento que irão estimular a proliferação em G0, na intérfase.
Na regulação do ciclo celular existem proteínas, como RAS, que inibem as CDKs, bloqueando o complexo CDK-ciclinas. 
RAS estimula a proliferação celular.
Analise a situação abaixo e responda as questões 3 e 4:
Síndromes dos Cânceres Familiares, tais como Retinoblastoma e Neurofibromatose, são herdados e caracterizados 
como doenças genéticas. Indivíduos que possuem uma mutação em um dos alelos dos genes RB, possuem maior 
probabilidade de desenvolver estes cânceres e precisam ser acompanhados periodicamente.
(3) Como podem ser classificados os genes Rb e Nf-1?
Genes supressores de tumor.
Oncogenes
Proto-oncogenes.
Genes bloqueadores de tumor.
(4) A partir da classificação realizada na questão anterior, a mutação nestes genes leva a qual alteração descrita abaixo? 
Assinale a alternativa correta:
A mutação nos genes bloqueadores de tumor levará a uma exacerbação da função desta proteína levando a um 
crescimento desordenado das células.
A mutação nos gene supressor de tumor levará a uma perda de função levando a um crescimento desordenado 
das células.
A mutação nos proto-oncogenes levará a uma exacerbação da função desta proteína ajudando no controle do 
crescimento celular.
A mutação nos oncogenes levará a uma diminuição da função desta proteína ajudando no controle do crescimento 
celular.