Ciclo Celular y su Regulación PDF

Ciclo Celular y su Regulación  CICLO CELULAR Representa el CICLO de VIDA de una célula. Algunas células pasan por todas las etapas otras no. CICLO CELULAR: es el tiempo transcurrido entre dos divisiones celulares consecutivas. Durante el ciclo celular la célul...

Ciclo Celular y su Regulación  CICLO CELULAR Representa el CICLO de VIDA de una célula. Algunas células pasan por todas las etapas otras no. CICLO CELULAR: es el tiempo transcurrido entre dos divisiones celulares consecutivas. Durante el ciclo celular la célula atraviesa por diferentes etapas.  ETAPAS DEL CICLO CELULAR El ciclo celular tiene dos fases principales visibles con el microscopio óptico: FASE M (mitosis o meiosis dependerá de cada célula): Cariocinesis (división del núcleo): Profase Metafase Anafase Telofase Citocinesis (división del citoplasma). INTERFASE: Fase G1 Fase S Fase G2  DURACION DEL CICLO CELULAR La duración de los ciclos celulares es variable Depende del tipo de célula y del estadio del desarrollo del individuo. Células somáticas animales: promedio 18- 24 hs Ciclos muy cortos (minutos): células embrionales y cancerígenas Ciclos muy largos (meses): células hepáticas Células que no se dividen y permanecen en Go toda la vida (cel nerviosas y musculares) G1 es la fase más variable del ciclo celular  CARACTERISTICAS DE LAS ETAPAS INTERFASE: ETAPA G1: Es la etapa más larga -Mucha actividad metabólica. -La célula crece, aumenta el número y tamaño de organelas y endomembranas. -Activa síntesis de proteínas, lípidos, glúcidos, etc. ETAPA S: Duplicación del ADN e histonas. ETAPA G2: -La célula se prepara para la división celular. ETAPA M: Desaparece la envoltura nuclear La cromatina se condensa y forma cromosomas. La célula madre se divide para generar dos células hijas.  REGULACION DEL CICLO CELULAR El ciclo celular es regulado por: -CICLINAS: -Son proteínas cuya concentración varía a lo largo del ciclo celular no por la velocidad de síntesis sino de su degradación. Su patrón de concentración es predecible -Son proteínas reguladoras -QUINASAS DEPENDIENTES DE CICLINAS (cdK): -Son enzimas activadas por ciclinas específicas. -Las quinasas activas fosforilan sustratos específicos. -Los sustratos fosforilados inducen el pasaje de una etapa del ciclo celular a la siguiente. -En ausencia de ciclina las cdK son inactivas  REGULACION DEL CICLO CELULAR Hay 2 puntos clave de control del ciclo celular: Pasaje de G1 a S: Mediado por el FPS (factores promotores de la fase S) FPS= ciclina G1 + cdK2 (Quinasas dependientes de ciclinas 1) Pasaje de G2 a M: Mediado por FPM (factores promotores de la fase M) FPM= ciclina mitótica + cdK1 (Quinasas dependientes de ciclinas 2)  ROL REGULADOR DE CICLINAS: A baja concentración de Ciclinas la kinasa se inactiva CKD inactiva A altas concentraciones de Ciclinas la Kinasa se activa CKD activa La alternancia de las concentraciones de cliclinas es cíclica y depende de la fase del Ciclo celular que se encuentre la célula CICLINAS G1 (X) CICLINAS M (Y) G1 S G2 M - Variaciones G1/S y G2/M requieren la actividad de CDKs activadas por Ciclinas específicas, cuya concentración varía según la fase del CC (primer nivel de regulación). Las kinasas dependen para trabajar de la presencia de ciclinas. 8  REGULACION DEL CICLO CELULAR Pasaje de G1 a S: -Para que el ADN comience a duplicarse la ADN polimerasa tiene que reconocer los ORI (orígenes de replicación). -Estos ORI están “bloqueados” por ciertas proteínas (una de ellas llamadas CRO) durante G1 (estado pre replicativo (pre RC). -El FPS, a través de su quinasa dependiente de ciclinas (cdK2), fosforila a dichas proteínas CRO. -Esas proteínas fosforiladas se desprenden de los ORI permitiendo que comience así la duplicación del ADN.  REGULACION DEL CICLO CELULAR Pasaje de G2 a M: -El FPM, a través de su quinasa dependiente de ciclinas (cdK1) fosforila a la lámina nuclear y a la histona H1. -La fosforilación de la lámina nuclear induce su despolimerización y consecuente desaparición de la envoltura nuclear. -La fosforilación del la histona H1 induce la condensación de la cromatina a cromosomas. Estos dos eventos mitóticos promueven el comienzo de la división celular  PROTEINA p53: “GUARDIAN DEL GENOMA” -Cuando el ADN presenta un daño aumentan los niveles de proteína p53 (proteína supresora de tumores). -La p53 induce la síntesis de la proteína p21. -La p21 inhibe a la cdK2 (kinasa dependiente de ciclina 2) del FPS deteniendo el ciclo celular en G1. Cuando el ADN es reparado, la proteína p53 deja de inducir la p21. Esto permite restaurar la actividad del FPS y avanzar en el ciclo celular -Si no se logra reparar el ADN, la p53 activa genes que informan para proteínas que conducen a la APOPTOSIS (muerte celular).  ONCOGENES Y CANCER -Los protooncogenes son genes que codifican proteínas que estimulan la división celular (Ej. factores del crecimiento o receptores de factores del crecimiento). -La mutación de uno de los dos alelos que codifican para un protooncogen, lo transforma en un ONCOGEN capaz de originar productos celulares que estimulan la división celular de forma incontrolada conduciendo al cáncer. La radiación conduce a que la producción y /o activación de FPM sea demorada entonces se bloquéa la fase M. Ello debido a la reducción de ciclinas. Ello es una regulación de FPM que no estaría mediada por p53. PÉRDIDA DE CONTROL DEL CICLO CELULAR: CANCER Cáncer: enfermedad relacionada con la aparición de células tumorales. En general dichas células poseen anomalías cromosómicas y estructurales, desorganización del citoesqueleto, ausencia de inhibición por contacto entre otras características. El cáncer no es producto de mutaciones de una única célula. Sino de distintas acciones: radiaciones, sust. Qcas, virus. La regulación de la aparición de tumores está controlada por dos tipos de genes: los genes supresores de tumores que frenan la proliferación celular (ejemplo p53 y RB (retinoblastoma), PAC (supresor del cancer de colon). los oncogenes que codifican proteínas que hacen que se pierda el control del CC (generando crecimiento descontrolado) con una sola alteración (o sea es dte). Algunos virus portan oncogenes. Estos oncogenes ingresaron al genoma viral por infecciones previas a cels eucariotas, ello se sabe porque no están vinculados a funciones virales. Por ej el VRS (sarcoma en pollos) 14