Química Biológica: Aminoácidos y Cáncer, Summaries of Chemistry

Download Química Biológica: Aminoácidos y Cáncer and more Summaries Chemistry in PDF only on Docsity! Química Biológica Resumen Capítulo 2: Aminoácidos. ● No estándar → modificados químicamente después de haberse incorporado a una proteína, o aminoácidos que se encuentran en los seres vivos pero no forman parte de proteínas (mensajeros por ejemplo). ● Estándar → codificados por el ADN (20). Formados por un carbono α → unido con un grupo carboxilo, un grupo amino, un hidrógeno y una cadena lateral R (característica de cada aminoácido). Clasificación de aminoácidos por sus cadenas laterales. Cadenas R NO POLARES (interacciones hidrofóbicas). Se encuentran en el interior de proteínas en medio acuoso o interactuando con lípidos (ejemplo: membrana). Cadenas R POLARES NEUTRAS. Se encuentran en el exterior de proteínas en medio acuoso y en el interior de proteínas que interactúan con lípidos (ejemplo: membrana). Cadenas R POLARES ÁCIDAS (donadores de H+ a pH fisiológico). Se encuentran en el exterior de proteínas en medio acuoso y en el interior de proteínas que interactúan con lípidos (ejemplo: membrana). Disociación del COO- de la cadena lateral (carga negativa). Cadenas R POLARES BÁSICAS (aceptan H+ a pH fisiológico). Se encuentran en el exterior de proteínas en medio acuoso y en el interior de proteínas que interactúan con lípidos (ejemplo: membrana). Protonación del NH3 + de la cadena lateral (carga positiva). Isomería. El carbono α está unido a 4 grupos diferentes → átomo asimétrico (quiral). Anexo: Mecanismos moleculares del cáncer. Cáncer → grupo de enfermedades progresivas dado por el crecimiento celular anormal y no controlado. Resulta de una pérdida de control normal de crecimiento. La masa tumoral no es homogénea, hay distintas poblaciones de tipos cancerosas. Mutaciones en el genoma inducidos por compuestos nocivos, radiaciones, algunos virus (raro) y comportamiento (cigarrillo, obesidad). Las mutaciones no son independientes. Características de una célula cancerosa: ● Autosuficiencia en señales de crecimiento. No necesita las señales tyr-quinasa para dividirse y crecer. Facilita la aparición de nuevas mutaciones. ● Insensible a señales para frenar el crecimiento. ● Escape a la apoptosis. Muerte celular programada cuando hay errores en la secuencia de ADN. La célula cancerosa traduce los errores. ● Invasión de tejidos. Metástasis, escapa de los tejidos y se deposita en otros. ● Angiogénesis. Necesita mayor cantidad de nutrientes y pasa a estar hipervascularizada. Tumores malignos. Invaden tejidos circundantes (metástasis). Rompen las láminas que los separan y mediante la sangre se propagan a través del cuerpo. A partir de una sola célula. Se divide y el genoma se desestabiliza, adquiriendo nuevas mutaciones. La probabilidad de aparición de cáncer aumenta con la edad, porque se origina por más de una mutación. La sobreexpresión de múltiples oncogenes aumenta la formación de tumores: si la célula tiene mutado dos oncogenes, se potencian y el cáncer se desarrolla exponencialmente. Los dos oncogenes por separado, no producen los mismos niveles de desarrollo del cáncer. Estadíos: 0. Creación de células cancerosas. 1. Restringida a una parte del cuerpo. 2. Localmente avanzado. 3. Localmente avanzado, con mayor tamaño. 4. Metástasis. Localizado con mayor tamaño. Tipos de genes: ● Oncogenes. Involucrados en la proliferación celular normal. La versión normal de tyr-quinasa (por ejemplo) se llama proto-oncogen. Las versiones mutadas son excesiva o inapropiadamente activas, es decir, ganan función. Solo un alelo mutado puede afectar el fenotipo de la célula (se comportan como dominantes). Las proteínas codificadas por los proto-oncogenes, están encargadas de las funciones de crecimiento celular. En las versiones mutadas, las proteínas codificadas no se encuentran reguladas, su producción no depende de ningún regulador. Mecanismos de activación: 1. Familia Ras (proteína G monomérica que activa las vías estimuladas por receptores de tyr-quinasa). El Ras no puede hidrolizar GTP a GDP, entonces interacciona constantemente con Raf. Adquiere una ganancia de función sin una regulación previa. 2. Reorganización cromosómica. Entre cromosomas no homólogos. Intercambio de material entre cromosomas. Genes quiméricos. Sobreexpresión o nuevas proteínas (quiméricas), dependiendo de la fusión de los genes. Cuando un cromosoma se lleva un pedazo de otro, el cromosoma que queda más chico se llama Philadelphia. Rearreglos propios de cada tipo de tumor, dependiendo de la disposición de las distintas células de los distintos órganos. 3. Amplificación génica. Duplicación de secuencias normalmente únicas. Expansión considerable de una misma secuencia. Aparición de microcromosomas o de segmentos cromosómicos con secuencias de proto-oncogenes. 4. Integración viral. Los virus en humanos producen una cantidad reducida de tumores. Los virus tienen oncogenes que derivan de proto-oncogenes en la célula normal. El virus puede infectar la célula, encapsular el gen y luego mutar transformándose en un oncogen viral. Puede insertar el oncogen viral, insertar secuencias promotoras cerca de un proto-oncogen (hace que un proto-gen se traduzca más) o las proteínas virales pueden eliminar proteínas codificadas por genes supresores de tumores. ● Genes supresores de tumores. Los productos de estos genes inhiben la proliferación celular, entonces las versiones mutadas pierden función. Ambos alelos deben estar inactivados para cambiar el comportamiento de la célula (se comportan como recesivos). Heredables (99%) o mutaciones durante la embriogénesis. Pueden ser silenciados por metilación (EPIGENÉTICA). 5. Retinoblastoma → su falla causa cáncer en la retina. Proteína que interactúa con E2F (factor de transcripción que favorece a la fase S del ciclo celular). Se une e impide que entre en fase S. Tiene que estar hipofosforilado (sin P) para tener afinidad por E2F. Las quinasas dependientes de ciclinas fosforila el retinoblastoma cuando llega una señal de factor de crecimiento y así el E2F puede actuar, llevando a la célula a fase S. p53 → “Guardián celular”. Proteína en bajas concentraciones porque es pro-apoptótica. Mdm2 ubiquitina al p53 para que se degrade en el proteosoma. Cuando hay un error en el ADN, el ATM (identifica errores) hace que el Mdm2 no pueda ubiquitinar el p53, elevando la concentración de p53. Induce la síntesis de una proteína llamada p21 que inhibe la quinasa dependiente de ciclina y no se puede fosforilar el retinoblastoma. El p53 contribuye a que se detenga el ciclo celular para reparar el ADN. Si no se repara, induce la apoptosis. De esta forma la célula no transmite el error. Se encuentran mutados en muchos tumores en etapas agresivas. ● Genes involucrados en la reparación. Mantienen la integridad del genoma y la transferencia de la información. Restauran el ADN que sufrió una mutación. Pérdida de función. Ambos alelos hacen que el genoma pueda sufrir errores (en oncogenes y supresores de tumores). Al estar mutado, hay fallas en las reparaciones. Reparación por mismatch → Guanina apareada a una Tirosina (en vez de a una Citosina). Progresión tumoral: 1. Pérdida del gen supresor de tumores APC. 2. Crecimiento de pólipos. 3. Activación de RAS oncogen. 4. Pérdida del gen supresor de tumores DCC. 5. Crecimiento benigno (adenoma). 6. Pérdida del gen supresor de tumores p53. 7. Variación de mutaciones. 8. Crecimiento de tumor maligno (carcinoma). Importancia de un microambiente: Efecto Warburg → glucólisis con producción de lactato (anaeróbica) para poder producir bloques, energía y así la célula sigue proliferando. Terapias. Depende del tipo de cáncer y en qué etapa empieza el tratamiento. Están en etapas experimentales: falta hacer llegar las moléculas al órgano en cuestión y no a cualquier parte. Los tumores implantados están más cerca de la piel. ● Drogas con -inib → inhibidores de tyr-quinasas. ○ Gleevec → molécula que se sitúa en el sitio activo del oncogen. Al colocarse en el sitio activo del dominio tyr-quinasa, impide que entre el ATP y entonces no se puede fosforilar. Bloquea y no se genera leucemia. ● Anticuerpos -ab (-um humanizados) → en contra del factor de crecimiento de endotelio vascular, el promotor del angiogénesis.