Presentación de ciclo celular y apoptosis, Diapositivas de Biología Celular y Molecular

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CICLO

CELUL AR

QUÉ ES?

• Sucesos celulares que se dan de forma repetida, y que dan lugar a la proliferación celular, o sea, a la formación de dos células hijas.
• Las células con la mayor capacidad de replicación son las stem cells , o células madre.

FASES

1. Reposo; G0.
2. Interfase;
   1. G1.
   2. S.
   3. G2.
3. Mitosis o Fase M;
   1. Profase.
   2. Prometafase.
   3. Metafase.
   4. Anafase.
   5. Citocinesis.

1. NIVEL PRIMARIO

Mediado por:

• Ciclinas. Se unen y activan a las CDKs. Sus niveles fluctúan a lo largo del ciclo celular; la

forma de regularlas es degradarlas.

• CDKs. Serin-treonin-kinasas; fosforilan serinas en proteínas, para regular su actividad. Su

actividad depende de la ciclina a la que se unan; es la que les otorga la función. Siempre se

expresan, pero no siempre están activas; son activadas por las ciclinas. Existen 10.

Las Ciclinas y las CDKs forman complejos, que se encargan de regular el ciclo celular.

REGULACIÓN DE LAS CDKS

ACTIVACIÓN

• Unión a ciclinas
• Fosfatasas: CDC25 desfosforila Th14 (treonina) y Ty

(tirosina). Son sitios de fosforilación inhibitorios; si

están fosforilados, CDK está inactiva.

• Kinasas: CAK fosforila Th161. Si está desfosforilado,

CDK está inactiva.

• “Cdk Activating Kinases”: Ciclina H/CDK

INHIBICIÓN

• Proteínas Inhibitorias: CKI (“Cdk Inhibitors”)
• p16 impide la unión de la ciclina.
• p21 y p27 impide la unión del ATP.
• Kinasas: Wee1 fosforila Th14 y Ty

2. CHECK-POINTS

• Vías de regulación que aseguran el correcto orden y duración de las transiciones en el ciclo

celular.

• Son las vías que determinan el pasaje o no por las transiciones del ciclo.
• Existen 3 check-points importantes:
  • Punto R o START
  • Transición G2-M
  • Punto de Control Transición Metafase-Anafase

R E G U L A C I Ó N D E

P 5 3 Y P R B 1

Inhibidos por:

• MDM2. Autorregulación; es estimulada por p53, e inhibe a p53 y a pRB1. También puede ser inhibida por p53. - Funciona enviando a ambas proteínas al proteasoma.
• Gankyrina. Inhibe a p53 y pRB1.
  • Par p53, la ubiquitiniza para enviarla al proteasoma.
  • Para pRB1, la hiperfosforila para que no secuestre a E2F.
• HPV; E6 inhibe a p53, E7 a pRB1. TODAS estas proteínas inhibidoras son pro- oncogénicas.
• Divide G1 en post-mitótica y pre-sintética, o precoz y tardía. Que atraviese este paso significa que va a atravesar el ciclo celular.
• Proteína IMPORTANTÍSIMA; p53 , reguladora del ciclo celular y apoptosis.

1. En G0, p53 estimula a p21.
2. p21 inhibe al complejo Ciclina D– CDK4/6.
3. En G1, p53 deja de estimular a p21.
4. Ciclina D – CDK4/6 está activo, y fosforila a pRB1.
5. pRB1 libera a E2F (factor de transcripción).
6. E2F va al núcleo, y estimula la síntesis de proteínas promotoras de la replicación. PUNTO R O START

Actúa la proteína ATM por dos mecanismos;

1. Vía rápida. Inhibe a CDC25, que es un activador de los

complejos Ciclina-CDK en Fase S. ATM inhibe al activador.

2. Vía lenta. Estimula a p53, que estimulará a p21; esto inhibe a los

complejos Ciclina-CDK de la fase S. ATM estimula al inhibidor.

TRANSICIÓN G1-S La existencia de dos vías de regulación permite evitar que inicie la fase S si el ADN está dañado

Si se detecta que la replicación del ADN en la fase S se dio de forma errónea, el ciclo se detiene para reparar el error.

• Interviene la proteína ATR → estimula a p53, que estimulará a p21, que inhibirá a los complejos Ciclina- CDK. También podría llegar a inhibir a CDC25. TRANSICIÓN G2-M

3. SEÑALES EXTRACELULARES

AC TI VAC I Ó N

Vía Ras-MAP Kinasas.

1. Unión de factor de crecimiento a su rx.
2. Estimulación de la transcripción del gen c-Myc; codificante de la ciclina D.
3. La presencia de Ciclina D permite el ingreso al ciclo celular y la progresión a G1. Se va a unir a CDK4/6.

I N H I B I C I Ó N

Se expone la célula a agentes nocivos; radiaciones UV, ionizantes, rayos X… Todos estos tienen la capacidad de dañar al ADN celular. Esta exposición lleva a la activación de inhibidores del ciclo celular; ATM, ATR, p53, entre otros. Se realizan cascadas de activación o de inhibición, dependiendo de los factores de crecimiento que se unan a sus receptores en la membrana celular.

QUÉ ES?

• Muerte celular programada; fisiológica.
• Se eliminan células no deseadas, dañadas o

desconocidas; protege frente a

enfermedades.

• No importa la magnitud del daño; siempre

puede causar apoptosis.

Es importante diferenciarla de la necrosis, que

es la muerte celular patológica.

FAMILIAS

REGULADORAS DE

LA APOPTOSIS

→ CASPASAS Proteasas dependientes de cisteína y aspartato. Las clasificamos según su acción sobre la apoptosis;

• Caspasas iniciadoras de la apoptosis: grupo II: 2 - 8 - 9 -
• Caspasas ejecutoras de la apoptosis: grupo III: 3 - 6 - 7. Los sustratos de las caspasas son proteínas involucradas en los cambios morfológicos de la célula apoptótica. → BCL Tienen diversos miembros de acción, clasificados según su acción sobre la apoptosis:
• Anti apoptóticos: BCL 2 , BCL XL.
• Pro apoptóticos: BAX, NOXA, PUMA, BID, BIK.

VÍA INTRÍNSECA

VÍA EXTRÍNSECA