Divisao celular intérfase

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CICLO 
CELULAR
(interfase)
Prof. Dr. Cleber Machado de Souza
Onde surge uma célula...
Existia uma célula 
anteriormente...
Introdução
(Rudolf Virchow, 1858)
Cada célula se reproduz
realizando uma seqüência 
ordenada de eventos...
Nos quais ela duplica
todo o seu conteúdo...
Introdução
E então se divide em duas
Essa seqüência de 
duplicação e divisão...
É conhecido pelo 
nome de ciclo celular
Introdução
Ciclo celular
Função básica do ciclo celular
Ciclo celular
Duplicação e distribuição 
do material genético
Indica a necessidade de 
uma maquinaria específica
A maquinaria que produzirá os novos 
componentes da célula
A maquinaria que repartirá os 
componentes na divisão
Ciclo celular
-> Duplicação do DNA, proteínas, etc...
-> Distribuição do DNA, etc...
O ciclo celular é
tradicionalmente 
dividido em 2 fases...
Ciclo celular
Ciclo celular
Os tecidos e as 
suas atividades 
proliferativas
Os tecidos do corpo são 
divididos em 3 grupos 
com base em suas 
atividades proliferativas
Tecido e atividade proliferativa
Intérfase
É subdividida em 3 fases...
Fase G1
Interfase
Fase S
Fase G2
Durante todo esse tempo
a célula continua a...
Transcrever genes
Sintetizar proteínas
Aumentar a sua massa
Interfase
Interfase
Nesta fase ocorre a síntese de 
proteínas importantes que serão 
utilizadas na próxima fase (S)
Enzima envolvidas na duplicação do DNA
Fase G1
Fase G1
Nesta fase ocorre a síntese de 
proteínas importantes que serão 
utilizadas na próxima fase (S)
Enzima envolvidas na duplicação do DNA
Enzimas ativadoras de genes que 
codificam as histonas
Fase G1
-> Fibra de 10 nm
-> Fibra de 30 nm
-> Alça
-> Cromossomo
Fase G1
Uma grande 
relevância dessa 
fase é o seu “papel 
controlador”
Esse papel 
envolve uma 
decisão celular 
importante 
Fase G1
Continuar
proliferando 
Retirar-se 
do ciclo
Fase G1
Para a fase G0 ou 
para apoptose
Nessa fase 
acontece o 
primeiro ponto 
de checagem
do ciclo celular
É conhecido por
ponto de restrição (R)
Fase G1
É marcada pelo 
início da síntese 
do DNA
E de outras 
estruturas 
(subunidades 
das histonas)
Fase S
Nesta fase o 
principal evento 
é a duplicação do 
material genético
Fase S
Elaboração de 
cópias perfeitas 
do seu genoma Replicação
O processo de 
replicação do 
DNA é...
Semi-conservativo
Fase S Fase S
É um período 
bastante curto
Chamado 
também 
de fase de 
preparação
Fase G2
É nessa fase 
que as células 
acumulam 
energia para 
o momento 
da divisão
Fase G2
Nessa fase 
também 
acontece
Segundo ponto 
de checagem
Fase G2
Nessa fase são sintetizados...
Proteínas histônicas
Complexos protéicos
Fase G2
A execução do 
ciclo celular...
O ciclo celular é executado
por um grupo específico
Quinases
Execução do ciclo
Proteína 
específica na 
ativação da 
duplicação 
do DNA
Quinase Grupo 
fosfato
Proteína 
específica na 
ativação da 
duplicação 
do DNA
Execução do ciclo
INATIVA
ATIVA
As quinases são divididas 
em dois grandes grupos...
* Dependentes de ciclina (Cdk)
* Não dependentes de ciclina
Execução do ciclo
Necessitam da molécula de 
ciclina para a sua ativação
Execução do ciclo
Dependentes de ciclina
As ciclinas possuem a sua 
concentração variando
dentro do ciclo celular
Execução do ciclo
As ciclinas
não possuem 
atividade 
enzimática
Execução do ciclo
ciclina
Quinase
ciclina Mas ao se 
ligarem as 
quinases...
Tornam possível 
a ativação das 
quinases...
Execução do ciclo
Ciclinas+Cdk: ativas parcialmente
Execução do ciclo
Ciclina-Cdk
(parcialmente ativa)
Quinase
E ao serem 
removidas
Acabam 
tornando 
as quinases
inativas
ciclina
Execução do ciclo
Quinases dependendes
de ciclinas (Cdk)
+
Ciclinas
Complexo ciclina-Cdk
Execução do ciclo
Complexo ciclina-CdK serão 
submetido a ação de outras 
proteínas reguladoras...
Execução do ciclo
Quinase ativadora
Quinase inibidora
Fosfatase ativadora
Fase M
Execução do ciclo
Ciclina-Cdk
(parcialmente ativa)
Ciclina-Cdk
(totalmente ativa)
Quinase ativadora (CAK)
Execução do ciclo
Ciclina-Cdk
(parcialmente ativa)
Execução do ciclo
Proteína 
específica na 
ativação da 
duplicação 
do DNA
S-Cdk
Grupo 
fosfato
Proteína 
específica na 
ativação da 
duplicação 
do DNA
Execução do ciclo
INATIVA
ATIVA
Execução do ciclo
Ciclina-Cdk
(totalmente 
ativada)
Execução do ciclo
Somente para a M-Cdk
Execução do ciclo
Somente para a M-Cdk
Ciclina-Cdk
(inativa)
Quinase
inibidora 
(Wee1)
Execução do ciclo
Somente para a M-Cdk
Ciclina-Cdk
(ativa)
Fosfatase ativadora (Cdc25)
Ciclina-Cdk
(inativa)
Quinase
ativada
Execução do ciclo
Somente para a M-Cdk
Execução do ciclo
Diferentes complexos 
ciclinas-Cdk acionam 
diferentes etapas do 
ciclo celular
Os diferentes complexos 
de ciclina-Cdk acionam
diferentes etapas do ciclo
Execução do ciclo
G1-Cdk
G1/S-Cdk
S-Cdk
M-Cdk
Fase S
Fase G1
Fase M
Execução do ciclo
A S-Cdk inicia a 
replicação do DNA
S-Cdk
Na fase S ocorre um 
importante evento 
Replicação 
do DNA
No final da fase G1...
Complexo S-Cdk (ciclina A + Cdk1 ou Cdk2)
S-Cdk
ciclina-S + Cdk
S-Cdk
Replicação do DNA
Complexo de reconhecimento 
de origem (ORC) 
Proteínas regulatórias
Proteínas iniciadoras
Complexo 
pré-replicativo
S-Cdk
S-Cdk
Replicação do DNA
Inicia nas origens 
de replicação 
São seqüências dispersas em 
vários locais da cadeia do DNA
S-Cdk S-Cdk
Essas seqüências recrutam
proteínas específicas (ORC’s)
Complexo de reconhecimento de origem (ORC)
S-Cdk
As ORC’s funcionam como 
um “tipo de plataforma”...
Na qual proteínas 
regulatórias serão 
ligadas...
S-Cdk
Proteínas 
regulatórias
Complexo de reconhecimento de origem (ORC)
S-Cdk
Uma dessas proteínas 
regulatórias é a Cdc6
S-Cdk
Complexo de reconhecimento de origem (ORC)
Proteínas 
regulatórias
S-Cdk
A Cdc6 permanece em 
níveis baixos durante a 
maior parte do ciclo...
Mas sua concentração 
aumenta no início de G1
S-Cdk
Quando a proteína 
regulatória Cdc6 é
ligada à ORC...
Ela “favorece” a ligação
de proteínas iniciadoras
Mcm (helicases)
S-Cdk
Proteínas 
regulatórias
(Cdc6)
Proteínas 
iniciadoras
S-Cdk
Todas essas ligações
formam uma estrutura
Chamada de... 
S-Cdk
A ativação da S-Cdk
no final da fase G1
S-Cdk
A ativação da S-Cdk
no final da fase G1
Fosforila aminoácidos 
em proteínas-alvo
S-Cdk
S-Cdk promove a fosforilação:
Das ORC’s
S-Cdk
S-Cdk
S-Cdk promove a fosforilação:
Das ORC’s
Das proteínas regulatórias (Cdc6)
S-Cdk
S-Cdk
Essa fosforilação libera 
as helicases (Mcm) para 
desenrolarem o DNA...
Promovendo a replicação
S-Cdk
Replicação do DNA
Complexo de reconhecimento 
de origem (ORC) 
Proteínas regulatórias
(Cdc6)
Proteínas inicoadoras
(Mcm - helicases)
Complexo 
pré-replicativo
(Pré-RC)
S-Cdk
Os níveis das ciclinas
regulam diretamente a 
ação das Cdks
Os níveis de ciclina...
Destruição das ciclinas
Representam um importante 
papel na determinação do 
momento preciso de execução
dos eventos dentro do ciclo
Atuam também na fase 
de inativação das Cdks
A ciclinaque auxilia a 
direcionar as células para 
a fase M é chamada de...
M-ciclina
Destruição das ciclinas
Complexo 
M-ciclina
Após executar a tarefa
proposta para a fase M
Complexo
M-Cdk...
Deverá ser “desativado”
Destruição das ciclinas
Por uma redução na 
concentração da M-ciclina
O complexo M-Cdk
será desativado...
Destruição das ciclinas
Destruição das ciclinas
Essa redução é devido...
A ação de um sistema proteolítico...
Proteína ubiquitina
Complexo APC/C
Destruição das ciclinas
Proteassomo
A medida que a mitose
se aproxima do término
Múltiplas moléculas 
de ubiquitina...
São ligadas covalentemente
às moléculas de M-ciclina
Destruição das ciclinas Destruição das ciclinas
APC/CAPC/C
A ligação das ubiquitinas
é auxiliado pelo APC/C...
Destruição das ciclinas
A ciclina ubiquitinizada...
É reconhecida pelo proteassomo
E então degradada...
Destruição das ciclinas
Destruição das ciclinas Destruição das ciclinas
O complexo das 
proteínas coesinas
No final da fase S...
Coesinas
No final da fase S...
“Coladas” umas as outras 
ao longo de sua extensão
Coesinas
Cada cromossomo replicado
Consiste de um par de 
cromátides-irmãs idênticas
Coesinas
“Coesinas”
A coesão das 
cromátides-irmãs 
depende de um 
complexo protéico 
com 4 subunidades
Coesinas
Os anéis circundam as 
duas cromátides-irmãs
Mantendo 
unidas essas 
estruturas 
duplicadas
Controle do 
ciclo celular
O sistema de controle do 
ciclo executa a sua ação 
por meio de “freios 
moleculares”
Que podem parar o ciclo em 
vários pontos de checagem...
Controle do ciclo
Os principais 
pontos de 
checagem 
ocorrem em 
G1 e G2
Controle do ciclo
Ponto de checagem em G1
Permite que a célula confirme
duas necessidades...
Ponto de checagem em G1
que o meio é favorável
para a proliferação celular
Nutrientes
Moléculas 
sinalizadoras
que o seu DNA esteja intacto
Com condições extracelulares 
desfavoráveis a célula pode 
atrasar o seu progresso por G1
Podendo entrar em um estado 
especializado de repouso
conhecido como fase G0
Ponto de checagem em G1
Algumas células 
saem da fase G1
Quando ocorre, por 
exemplo, a falta de 
nutrientes...
E migram para 
G0 por longos 
períodos
Em um estado de 
não proliferação
Ponto de checagem em G1� fase G0
A célula, mediante 
estímulo apropriado
Nutrientes, fatores 
de crescimento...
Pode novamente
voltar ao ciclo 
Ponto de checagem em G1� fase G0
Com o seu reingresso 
sempre ocorrendo 
na fase G1
Antes do ponto de 
restrição (ponto R)
Ponto de checagem em G1� fase G0
Ponto de checagem em G2
Assegura que as células 
não entrem em mitose...
� Até que a replicação de todo o 
DNA esteja completa (1)
� Que qualquer DNA danificado seja 
completamente reparado (2)
� Que o meio ambiente esteja 
favorável (3) 
Ponto de checagem em G2
Ponto de checagem em M
Verifica que a maquinaria 
responsável pela divisão eficaz 
esteja corretamente presente
Ponto de checagem em M
Ponto de checagem em M
Verifica que a maquinaria 
responsável pela divisão eficaz 
esteja corretamente presente
Controle do ciclo
Proteínas inibidoras de Cdk
A interrupção
do ciclo pode 
ser realizada
Proteínas inibidoras de Cdk
Controle do ciclo
Bloqueiam a montagem dos 
complexos ciclina-Cdk
Bloqueiam diretamente a atividade
dos complexos ciclina-Cdk
Controle do ciclo
A mais conhecida é a que 
interrompe o ciclo na fase G1
Proteínas inibidoras de Cdk
Na presença de DNA danificado...
p53
Com o DNA danificado...
Controle do ciclo
Ocorre um aumento 
na concentração
E na atividade de uma 
proteína regulatória
Que codifica uma 
proteína inibidora 
de Cdk – p21
Controle do ciclo
Proteína inibidora de Cdk – p21
A proteína p21 liga-se à
G1/S-Cdk e a S-Cdk
Controle do ciclo Controle do ciclo
Controle do ciclo
P
Controle do ciclo
Controle do ciclo
P
Controle do ciclo
Controle do ciclo
APOPTOSE
O QUE CORTAR...
• 1083 (parte)- 1084-1088 (parte)- 1089-
1090-1091-1092 (parte)-1095 (parte)-
1096-1097-1098-1099 (parte)-1101-1107-
1110-1111
CICLO 
CELULAR
(interfase)
Prof. Dr. Cleber Machado de Souza