REGULAÇÃO DO CICLO CELULAR

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GENÉTICA E EMBRIOLOGIA 
Vanessa Berto 
REGULAÇÃO DO CICLO CELULAR 
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM 
• Quais são as principais etapas do ciclo celular 
e os principais pontos de regulação; 
• Como se dá a participação do complexo proteico 
ciclina/CDK na regulação do ciclo celular; 
• Quais os principais mecanismos moleculares 
de ação do complexo ciclina/CDK; 
• Importância do entendimento da regulação do 
ciclo celular no entendimento da genética e em-
briologia; 
• Cite 3 patologias que podem surgir por altera-
ções na regulação do ciclo celular. 
CICLO CELULAR 
Período entre duas divisões mitóticas; 
INTÉRFASE: tempo entre o fim de uma mitose e 
início de outra 
• Dobra a massa 
• Células-filhas 
• Duplicação e tradução 
• Contínuo → Duplicação (S) 
G1: verificação da integridade do DNA 
Íntegro → fase S 
Não íntegro → reparo → fase S 
Não íntegro → não reparou → apoptose 
G2: verificação da integridade do DNA 
Íntegro → fase M 
Não íntegro → reparo → fase M 
Não íntegro → não reparou → apoptose 
ESTÍMULOS PARA INICIAR O CICLO CELU-
LAR 
 
G1: duplicação de organelas, preparação do meta-
bolismo para a replicação, maquinaria proteica, 
metabolismo da célula nessa fase é bem acelerado. 
G2: preparação para a mitose, sintetização da ma-
quinaria proteica. 
 
 
PONTOS DE CONTROLE DO CICLO CELU-
LAR 
 
• O comprometimento da replicação de cro-
mossomos ocorre na fase G1 
Ponto de Restrição (START) 
• O comprometimento para a divisão mitó-
tica ocorre no final de G2 
Como as células utilizam esses 2 pontos de 
controle? G1 → é o principal // G2/M → se-
cundário 
Obs.: Os fatores que estimulam a célula a en-
trar na divisão celular se encontram no cito-
plasma desta célula. 
 
EVENTOS MOLECULARES QUE REGULAM 
A TRANSIÇÃO ENTRE AS FASES DO CICLO 
• Síntese e degradação de proteínas existentes 
• Ativação ou inativação enzimática 
o No mínimo, deve existir 3 atividades molecu-
lares: 
o Em G1 → retardo para entrar em S 
o O período S → ativador de fase S (proteína-
quinase) 
o A mitose → ativação de uma proteína pre-
existente, a quinase de fase M → duas su-
bunidades 
FATOR PROMOTOR DE MITOSE (MPF) 
 
 
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COMPLEXO CICLINA-CDK: está envolvido com 
a regulação do ciclo celular, pois realiza reações de 
fosforilação (adicionar ou retirar fosfato), permi-
tindo a ativação ou inativação de enzimas de 
acordo com as etapas do ciclo celular, sobretudo 
em G1 e em G2. 
 
Obs.: Existem vários complexos, que atuam em di-
ferentes partes do ciclo. 
 
Quanto maior a quantidade de ciclina, maior será 
a atividade do complexo. 
ALVOS DO FATOR PROMOTOR DE MITOSE 
• Condensação da cromatina (prófase) – fosfo-
rilação das condensinas 
• Rompimento do envelope nuclear (prófase) 
– fosforilação das laminas, NPC e proteínas da 
membrana nuclear interna 
• Estimula a fragmentação do retículo endo-
plasmático e do complexo golgiense – fosfo-
rilação das proteínas da matriz do Golgi 
• Formação das fibras cinetocóricas – fosfori-
lação do centrossoma e MAP 
AS OSCILAÇÕES DE CDK POR FASE DO CI-
CLO RESULTAM DE 4 TIPOS DE REGULA-
ÇÃO 
1. Fosforilação e desfosforilação da CDK 
2. Degradação controlada da ciclina 
3. Síntese periódica das CDK(s) e ciclinas 
4. Ação de proteínas inibidoras específicas 
das CDK(s) 
FOSFORILAÇÃO E DESFOSFORILAÇÃO DA 
CDK E DEGRADAÇÃO CONTROLADA DA CI-
CLINA 
- Ciclina/CDK com fosfato conectado a ela, em sua 
forma inativa 
- Ciclina/CDK, com devidos estímulos, será fosfo-
rilada e receberá um fosfato 
- Sofre desfosforilação e perde o fosfato e ficará na 
sua forma ativa (formato tridimensional diferente) 
- Ocorre degradação da ciclina por um conjunto de 
enzimas 
- CDK sozinha não faz nada 
 
SÍNTESE CONTROLADA DAS CDK(S) E DAS 
CICLINAS 
Obs.: Fatores de crescimento (ex. GH) estimulam 
a síntese de ciclina e CDK, tornando o ciclo celular 
mais ativo e a célula se prolifera mais, o que esti-
mula o desenvolvimento do organismo. 
 
INIBIDORES DAS CDK(S) 
Existem proteínas que irão inibir diretamente o 
complexo ciclina-CDK e que, portanto, ajudam na 
inibição de uma etapa do ciclo celular. 
 
 
PROTEÍNA DO RETINOBLASTOMA (PRB) 
• Participa de um mecanismo que interrompe a di-
visão celular em G1, caso ocorra lesão no DNA 
• Descoberta em células de tumor de retina 
• Funciona em todos os tipos celulares 
 
 
 
 
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1. p53 reconhece lesão no DNA e aciona a p21 
(que está envolvida com a inibição da ciclina-
CDK) 
2. p21 inativa a ciclina-CDK, a qual fazia a fos-
forilação da pRb 
3. pRb não será fosforilada e se ligará ao fator 
de transcrição, o que inibirá a produção de 
enzimas de duplicação do DNA e, consequen-
temente, a fase S. 
Obs.: p53 mutada → câncer 
MUTAÇÕES EM GENES QUE CODIFICAM 
• p21 
• p53 
o 90% dos cânceres de pele 
o 50% de todos os outros cânceres 
o Ausência de um alelo de p53 → SÍN-
DROME DE LI-FRAUMENI 
• PRb 
o Tumor na retina 
• Descontrole do ciclo celular → tumores 
 
A pRb não fosforilada 
associa-se ao fator de 
transcrição (E2F) e 
impede a passagem da 
fase G1 para a fase S 
 
O fator de transcrição 
(E2F) isoladamente 
estimula a síntese de 
enzimas que irão atuar 
na fase S 
 
Para que o ciclo celu-
lar ocorra, deve-se fos-
forilar a pRb, pois 
desse modo ela não 
mais se associará ao 
fator de transcrição, 
que, por sua vez, exer-
cerá o seu papel, esti-
mulando a síntese das 
enzimas envolvidas 
com a fase S. 
 
A fosforilação da pRb é 
realizada por um com-
plexo ciclina-CDK