interfase - fases - checkpoints

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1 - O que significam as fases da Interfase?
Existem formas de divisão em que uma célula deve completar várias tarefas necessárias, como: crescer, copiar seu material genético (DNA), e dividir-se fisicamente em duas células-filhas. As células realizam estas tarefas a partir de uma série de etapas. O ciclo celular é um ciclo e não um caminho linear, porque ao final de cada um, as duas células-filhas podem começar novamente mesmo processo, a partir do início.
Em células eucarióticas, ou células com núcleo, os estágios do ciclo celular são divididos em duas fases principais: interfase e a fase mitótica (M) o Ciclo de vida de uma célula é possível distinguir duas etapas, a interfase (subdivida em G1, S e G2) e o período de divisão celular (mitose ou meiose). A Interfase é a fase em que a célula não está se dividindo, mas, está em intensa atividade se preparando para o processo de divisão celular. A interfase abrange três períodos: G1, S, e G2. (G significa intervalo gap - do inglês) e S corresponde a síntese
Durante a interfase, a célula cresce e faz uma cópia de seu DNA. 
No ciclo celular assim que uma célula se forma, pela divisão de sua célula-mãe. A preparação para a divisão acontece em três etapas:
· Fase G: também chamada de primeira fase de intervalo, a célula cresce e torna-se fisicamente maior, cópia organelas, e fabrica os componentes moleculares que precisará nas etapas posteriores. 
· Fase S. Na fase S, a célula sintetiza uma cópia completa do DNA em seu núcleo. Ela também duplica uma estrutura organizadora de microtúbulos chamada de centrossomo. Os centrossomos ajudam a separar o DNA durante a fase M.
· Fase G: 22​start subscript, 2, end subscript. Durante a segunda fase de intervalo, ou fase G_22​start subscript, 2, end subscript, a célula cresce mais, produz proteínas e organelas, e começa a reorganizar seu conteúdo em preparação para a mitose. A fase G_22​start subscript, 2, end subscript termina com o início da mitose.
As fases G_11​start subscript, 1, end subscript e G_22​start subscript, 2, end subscript juntas são chamadas de interfase. O prefixo inter significa entre, refletindo que a interfase ocorre entre uma fase mitótica (M) e a próxima.
· Durante a fase mitótica (M), a célula separa seu DNA em dois conjuntos e divide seu citoplasma, formando duas novas células.
2- Onde ocorrem as duas principais checagens (Checkpoints)?
Ponto de Partida
Logo antes de terminar a fase G1 do ciclo celular, a célula recebe um estímulo endócrino (ex: somatomedina) ou parácrino (ex: EGF) que induz a proliferação celular. Essas substâncias indutoras são responsáveis por decidir o momento certo da divisão. Cada uma das substâncias indutoras age sobre um receptor específico e promove a síntese de ciclina D. As ciclinas ligam-se a moléculas de quinases dependentes de ciclinas (Cdk4) formando o omplexo proteo-quinase ciclina-cdk. O que ocorre entre a ciclina e a Cdk é uma interação alostérica. A partir da interação entre as duas moléculas, ocorre uma mudança da conformação tridimensional da Cdk4, o sítio ativo enzimático da quinase é exposto e ela torna-se ativa.
Checkpoint G1ponto de restrição)
Checkpoints são pontos de parada durante o ciclo celular onde ocorre análise da estrutura do material genético. Se houver algum erro e ele for detectado, a célula entra em apoptose (morte programada). O checkpoint G1 ocorre durante a fase G1. A proteína supressora tumoral p16 suprime a atividade do complexo ciclina D – Cdk4 e há checagem da estrutura do DNA. Se a célula passar pelo checkpoint, o complexo ciclina-quinase torna-se ativo novamente e promove fosforilação da proteína supressora tumoral Rb. Uma vez fosforilada, a Rb libera o fator de transcrição para a ciclina E, denominado E2F.
Transição G1 – S
A Cdk2, ativada pela ciclina E, tem a capacidade de transferir grupamentos fosfatos da molécula de ATP para segundos mensageiros da replicação de DNA. Dessa forma, a quinase ativa uma cadeia intracelular de fosforilação, culminando na ativação das enzimas envolvidas na duplicação do DNA (DNA Polimerase, Helicase, Topoisomerase, etc.)
Checkpoint G2
A pausa pré-mitótica imposta em G2 consiste em uma diversidade de mecanismos de segurança atuando para controlar possíveis erros de replicação. A passagem da fase G2 para a mitose é mediada por um fator promotor de mitose (MPF). Esse fator ativa uma quinase dependente de ciclina (Cdk) e os mecanismos moleculares associados à mitose são iniciados. A pausa característica do checkpoint ocorre por inibição da enzima Cdc25, responsável por ativar o MPF.
Mitose
O mecanismo que inicia a fase M (mitose) é muito semelhante ao processo de início da fase S. Ainda no final de G2, ciclina M começa a ser produzida. Essa ciclina liga-se à enzima inativa Cdc2, formando o MPF.
Checkpoint do fuso mitótico
Tal checkpoint ocorre durante a metáfase, quando todos os cromossomos estão alinhados na placa equatorial. Há o monitoramento da ligação dos cromossomos aos microtúbulos do fuso mitótico, buscando impedir erros na segregação e garantir a integridade genômica a nível cromossômico. O checkpoint é causado por degradação do fator promotor de mitose (MPF) e a mitose volta a acontecer por ação de um fator promotor de anáfase, recentemente descoberto. Após o fim da divisão celular, a celular volta à fase G1.
REFERÊNCIAS:
NUSSBAUM, Robert. Thompson & Thompson genética médica. Elsevier Brasil, 2008.
VIEIRA, Camila de Sousa Vieira et al. Homogeneização térmica e elástica de compósitos periódicos com interfases. 2018.
LEVIN, Nayara Maria Bernhardt. Estudo computacional da interação de inibidores com quinases dependentes de ciclina. 2016. Dissertação de Mestrado. Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul.
LEY, Marlon De Ita; BRINGAS, María Guadalupe Sánchez. Fundamentos del ciclo celular y conceptos básicos sobre su regulación.