Biologia Celular y Molecular, Esquemas y mapas conceptuales de Biología Celular y Molecular

¡Descarga Biologia Celular y Molecular y más Esquemas y mapas conceptuales en PDF de Biología Celular y Molecular solo en Docsity! CONTROL DEL CICLO CELULAR Existen células que están en ciclo celular y células que no están en ciclo (acíclicas). Las células no cíclicas, quiescentes o acíclicas, se encuentran en G0 y son dos tipos: Las que son capaces de entrar al ciclo nuevamente por medio de un estímulo adecuado y las células diferenciadas terminalmente, que ya nunca se dividirán. COMPONENTES • INTERRUPTORES MOLECULARES: - Cinasas dependientes de ciclinas - (Cdk). Ciclinas (D, E, A y B). • SISTEMAS DE SEÑALIZACIÓN: - Señales moleculares externas. Vías de señalización. • PUNTOS DE CONTROL: - Paran el ciclo si faltan los pasos previos. - Puntos: G1/S, G2/M y Metafase/Anafase. • REGULACIÓN TRANSCRIPCIONAL: - Positivamente (protooncogenes) - Negativamente (supresores de tumores) INTERRUPTORES MOLECULARES • CINASAS DEPENDIENTES DE CILINAS (Cdk) Transfiere grupos fosfatos del ATP Y requiere una ciclinas y CAK (cinsa activadora de Cdk) para siempre. Son proteínas que acelaeran el ciclo celular, la cinasa solo va funcionar si esta pegada a la ciclina. • CICLINA Regula la actividad de las Cdk. Y forman complejos Cdk-Ciclinas: Ciclinas G1 (Ciclina D), Ciclinas G1/S (Ciclina E), Ciclinas S (Ciclina A), Ciclinas M (Ciclina B). TIPOS PRINCIPALES DE CICLINAS Son estas proteínas que van hacer que el ciclo celular avance. - Ciclinas G1/S: Promueven el crecimento de la célula y la preparan para la replicación de su DNA. - Ciclinas S: Son indispensables para la replicación del DNA. - Ciclinas M: regulan los eventos de la mitosis. - Ciclinas D: determinan si la célula entra o no en G0. INTERRUPTORES MOLECULARES • REGULACIÓN DEL Cdk-CICLINAS Variación en los niveles de ciclinas en las fases controlan la activación de las Cdk. Fosforilaciones inhibidoras en el sitio activo: Wee 1 (cinasa), Cdc25 (fosfatasa). • PROTEÍNAS INHIBIDORAS DE Cdk: CKI - CIP/KIP: p21, p27, p57 - INK4: p15, p16, p18, p19. Cuando la ciclina y la Cdk se juntan y tienen un grupo fosfato unido a ellos eso indica que estan funcionando, es en ese momento donde empieza a subir su concentración y puede empezar a marcar el cambio del ciclo celular. Cuando algunas de las enzimas necesitan inhibirse, el inhibidor (p27) lo que hace es unirse a ellas y hace que su actvidad disminuya. Incluye tres proteínas estructuralmente relacionadas entre sí: p21, p27 y p57, y presenta una especificidad más amplia que la familia INK4, ya que sus miembros interactúan e inhiben la actividad quinasa de los complejos CDK2/ciclinaE, CDK4/ciclinaD, CDK6/ciclinaD, CDK2/ciclinaA y CDK1/ciclinaB. P21 Cuando se daña el ADN, se provoca un incremento de la concentración y de la actividad de la proteína p53. Cuando se activa p53 se estimula la traducción de p21. La p21 bloquea el ciclo celular en la transición G1/S, uniéndose a los complejos CDK4/ciclinaD y CDK2/ciclina E, responsables de dicha transición. Esta parada del ciclo celular permite a la célula reparar el ADN dañado antes de replicarse. - FACTORES DE CRECIMIENTO: Aumentan la masa celular y síntesis de proteínas. PI3-Cinasa: Añade un fosfato en la posición 3 de los fosfolípidos de inositol de la membrana plasmática. TIPOS DE FACTORES DE CRECIMIENTO • Factor de crecimiento derivado de plaquetas: PDGF (platelet-derived growth factor). • Factor de crecimiento transformante beta: TGF-beta, BMPs (Proteínas Morfogenéticas del Hueso) • Factores de crecimiento de los fibroblastos: FGF y KGF. • Factor de crecimiento epidérmico: EGF y relacionados TGF-alfa. • Factor de crecimiento de hepatocitos: HGF. • Factor de crecimiento endotelial vascular: VEGF (vascular endotelial growth factor). • Factor de crecimiento insulínico tipo 1: IGF-1 (insulin-like growth factor-1). • Factor de crecimiento nervioso: NGF • Factor estimulante de colonias de granulocitos: G CSF (granulocyte-colony stimulating factor). • Factor estimulante de colonias de granulocito y macrófagos: GM-CSF (granulocyte- macrophage colony stimulating factor). • Eritropoyetina:EPO. PUNTOS DE CONTROL Son un mecanismo para controlar el ciclo celular. Son momentos dentro del ciclo celular en donde van a participar las ciclinas, cinasas y los inhibidores de las cinasas. Un poco antes de terminar G1 se da el primer punto de control, es un momento donde la célula se va a detener por acción de los inhibidores para que la célula revise si todo esta adecuado, si todo es positivo los inhbidores dejan las ciclinas y cinasas continuen con el proceso. • CONTROL G1/3 - Factores de crecimiento (ege, pdgf, ETC.) - Nutrientes. - Tamaño celular. - Daño en el ADN (1er) Cinasa ATM → Chk2 → Mdm2-p53 → p53 activa → p21 → Inactiva el Cdk-G1/S y Cdk-S. • CONTROL G2/M - Integridad de la replicación. - Daño en el ADN (2do). Cinasa ATR → Chk1 → P-Cdc25 → proteína (14-3-3σ) → Citoplasma → Complejo Cdk-S permanece inactivo. • METAFASE/ANAFASE (CONTROL DEL HUSO) - Correcta unión de las cromátidas hermanas a los microtúbulos del huso. ¿Los cinetocoros están unidos al huso? • SI: APC/C activado ubiquitiniza la segurina dejando activa la separasa que corta las cohesinas. • No: Cinetocoro atrae proteínas Mad (Mad1 y Mad2) que secuestran Cdc20 e impiden la activación de APC/C. MITOSIS (PAPEL DEL COMPLEJO CICLINA B/Cdc2) El complejo MPF (factor promotor de la mitosis) es la unión de la ciclina B y Cdc2, estas juntas pueden incitar la condensación de la cromatina, rotura de la envoltura nuclear, fragmentación del Golgi y del RE y la formación del huso mitótico. Este complejo hace que la célula ingrese a la profase. REGULACIÓN TRANSCRIPCIONAL • Positiva: Promueven el crecimiento y división celular (Protooncogen). Si es sobreexpresado debido a mutaciones se le llama oncogén. • Negativa: Inhiben el crecimiento y división celular (genes supresores de tumores). Genes que al expresarse detienen el ciclo celular. GENES SUPRESOS DE TUMORES • P53 - Guardián del genoma. - Mutado en más del 50% de los cánceres. - Es un factor de transcripción que reprime o estimula la transcripción de más de 50 genes. - Responde a daño en el DNA, detiene el ciclo celular y estimula la reparación de los daños o estimula la apoptosis si los daños no son reparados. Promueve la apoptosis, activa bax (proapotótica) y reprime a BCl2 (antiapoptódica), para poder activarlas tiene que hacer un contacto directo con las mitocondrias porque es ahí donde se encuentras esas proteínas. Cuando el ADN presenta un daño "limitado", aumentan los niveles de proteína p53. Dicha proteína activa la transcripción del gen p21, que codifica a la proteína p21. Esta última proteína ejerce su efecto inhibidor uniéndose al complejo ciclina-Cdk2 y deteniendo el ciclo. Cuando el ADN es reparado, la proteína p53 se libera del promotor del gen p21, provocando el descenso en los niveles de p21. Esto permite restaurar la actividad del complejo ciclina- Cdk2. • RB1 - Codifica a la proteína de retinoblastoma, pRB. Esta proteína reprime el paso de G1 a S. - Mutado en cáncer de mama, pulmón y vejiga. - El gen mutado es un gen recesivo. Es una proteína supresora de tumores que controla el punto de control G1/S del ciclo celular. Este gen se localiza en el cromosoma 13. Las quinasas activas transfieren fosfatos del ATP a la proteína pRB (el "freno" del ciclo celular).Si la pRB no esta fosforilada "secuestra" (es decir permanece unida) a otras proteínas claves para la prosecución del ciclo: los factores de transcripción, en otras palabras, mantiene la llave en "apagado". Cuando el complejo ciclina-quinasa añade suficientes fosfatos a la pRB, la misma libera los factores de transcripción que actúan sobre los genes. Los genes estimulados producen proteínas necesarias para que avance el ciclo celular. CICLO CELULAR Y CÁNCER El cáncer es el producto de la proliferación descontrolada de las células. Es una enfermedad genética que resulta de mutaciones que permiten traspasar el número máximo de divisiones celulares. Generalmente ocurre en células somáticas, pero existen casos en que se heredan a través de las células germinales.