Ciclo celular e mitose

Prévia do material em texto

Ciclo Celular e Mitose 
Luciana Bolsoni Lourenço 
Duração do ciclo varia nos diferentes tipos celulares 
Duração das fases em um ciclo de cerca de 24 horas 
12-15 horas 
10-12 horas 
3-5 horas 
1hora 
(fibroblasto) 
Características das diferentes fases 
 
do ciclo celular 
• crescimento da célula 
• replicação do DNA (fase S) 
• duplicação do centrossomo (S e G2) 
• inicia-se a 
 condensação dos cromossomos 
 
• migração dos centrossomos 
 
• formação dos cinetocoros 
• condensação dos cromossomos 
 continua 
 
• EN se desorganiza 
 
• MT se associam aos cinetocoros 
Microscopia de interferência 
• cromossomos atingem o máximo de condensação 
 
• e estão alinhados na região equatorial 
 
 
 
 
• separação das cromátides-irmãs 
 
 
 
 
 
• cromossomos se descondensam 
• EN se reorganiza 
 
 
 
 
• citoplasma se divide graças ao anel contrátil 
1 a 6: fase M ou divisão 
Condesinas auxiliam na formação de alças 
Condensinas localizadas no scaffold proteico das cromátides 
condensinas 
condensinas 
A condensação só é efetiva se as cromátides estiverem ligadas pelas coesinas 
coesinas 
Formação do Fuso Mitótico 
Microtúbulos 
DNA 
Cinetocoros se ligam a MTs 
(1 a 40 MT por cinetocoro) 
cinetocoro 
cromátide 
Três classes de MT do fuso 
 
• MTs astrais 
 
• MTs cinetocóricos 
 
• MTs sobrepostos 
Duas forças atuam na anáfase 
Anáfase A Anáfase B 
Despolimerização dos microtúbulos no cinetocoro 
Duas forças atuam na anáfase 
Anáfase A Anáfase B 
Comportamento dos MTs ao longo do ciclo celular 
Citocinese Animal 
FA 
Miosina II 
Raiz de cebola 
Mov 
Célula animal 
Controle do Ciclo Celular 
Controle do ciclo celular 
Aciona a maquinaria 
de replicação do DNA 
Aciona a maquinaria 
da mitose Aciona a anáfase 
Controle do ciclo celular 
Aciona a maquinaria 
de replicação do DNA 
Aciona a maquinaria 
da mitose Aciona a anáfase 
O ambiente é favorável? 
Há danos no DNA ? 
Todo o DNA foi replicado? 
O ambiente é favorável? 
Todos os cromossomos 
estão ligados ao fuso? 
Regulação da atividade das Cdk 
Aciona a replicação do DNA 
Aciona a maquinaria 
da mitose Aciona a anáfase 
Dois principais complexos Cdk-ciclina 
de mamíferos: 
 
 
• S-Cdk (ciclina S + Cdk2) 
 
• M-Cdk (ciclina M + Cdk1) 
 
 
(ciclina S=ciclina A; ciclina M=ciclina B) 
S-Cdk 
M-Cdk 
(S-Cdk) 
S-Cdk é ativada e inicia fase S 
• S-Cdk ativa aciona a replicação do DNA 
 
S-Cdk fosforila Cdc6 
e 
Possibilita a fosforilação do ORC 
 
Ativa a helicase (Mcm) 
e atrai outras proteínas e enzimas da replicação 
 
•S-Cdk ativa impede que a origem de replicação 
inicie mais uma replicação no mesmo ciclo 
 
 1. Cdc6 fosforilada é degradada 
 
 2. S-Cdk fosforila Mcm livres 
E2F é uma proteína ativadora da transcrição de ciclinas S 
Ciclina S 
Proteína retinoblastoma (pRb) inibe transcrição de 
ciclinas S  ciclo pára em G1/S 
Ciclina S Ciclina S 
Mitógenos resultam na fosforilação da proteína Rb 
O ambiente é favorável? 
Há danos no DNA ? 
Ponto de checagem G1 
(ex.: atuação da p53 e da pRb) 
apoptose 
p53 inativa 
p53 ativa 
Proteínas reconhecem o dano 
Ativação da proteína-cinase 
que fosforila a p53 
dano 
Ativam 
reparo 
p53: guardião do genoma 
S-Cdk inativo: ciclo pára em G1/S 
(tempo para sistemas de reparo agirem) 
Se associa a PCNA 
(impede replicação) 
O ambiente é favorável? 
Há danos no DNA ? 
Ponto de checagem G1 
(ex.: atuação da p53 e da pRb) 
Aciona a replicação do DNA 
Aciona a anáfase 
S-Cdk 
M-Cdk aciona a maquinaria da mitose 
Ativação da M-Cdk 
• concentração da ciclina M aumenta no final de G2 
• M-Cdk inativo se acumula em altíssimos níveis no final de G2 
2 
s 
2 
Ativação da M-Cdk 
• concentração da ciclina M aumenta no final de G2 
• M-Cdk inativo se acumula em altíssimos níveis no final de G2 
• Cdc 25 remove os grupos-fosfato inibidores, ativando M-Cdk 
pólo- 
cinase 
2 
M-Cdk ativo 
Fosforila condensinas 
(condensação dos 
Cromossomos) 
Fosforila laminas 
(desorganização do EN) 
Fosforila proteínas motoras , de catástrofe e MAPs 
(reorganização dos MT) 
M-Cdk ativo 
Fosforila condensinas 
(condensação dos 
Cromossomos) 
Fosforila laminas 
(desorganização do EN) 
Fosforila proteínas motoras , de catástrofe e MAPs 
(reorganização dos MT) 
Controle do ciclo celular 
Aciona a maquinaria 
de replicação do DNA 
Aciona a maquinaria 
da mitose Aciona a anáfase 
O ambiente é favorável? 
Há danos no DNA ? 
Todo o DNA foi replicado? 
O ambiente é favorável? 
Todos os cromossomos 
estão ligados ao fuso? 
Ponto de checagem G2 
(Todo o DNA foi replicado? Há danos?) 
 
 
 DNA em replicação 
 
 
Sinais ativam proteínas inibidoras da Cdc25 
 
 
M-Cdk permanece inativo 
G2 checkpoint 
Aciona a maquinaria 
de replicação do DNA 
Aciona a maquinaria 
da mitose 
APC (Complexo Promotor da Anáfase) aciona a anáfase 
S-Cdk 
M-Cdk 
Ação da separase inicia a anáfase 
Ação do complexo APC e o controle da anáfase 
Transcrição de Cdc20 
é  em G2 
APC ativa 
(Ubiquitina-ligase) 
Proteólise 
das coesinas 
Ação do complexo APC e o controle da anáfase 
Transcrição de Cdc20 
é  em G2 
APC ativa 
(Ubiquitina-ligase) 
Proteólise 
das coesinas 
Ponto de checagem na metáfase 
(Todos os cromossomos estão ligados ao fuso?) 
Cinetocoro não-fixado ao fuso 
 
Recrutamento de Mad2 
 
Inativação da APC 
Complexo APC acarreta a degradação de M-Cdk 
APC ativa 
(Ubiquitina-ligase) 
Alguns casos para pensar ... 
Encurtamento de telômero pode ativar a via da p53 
Interrupção do ciclo celular em G1 
(Célula entra em senescência) 
Qual a diferença entre: 
Célula senescente e célula em G0 irreversível?