Ciclo celular

O ciclo celular é uma sequência ordenada de eventosque ocorrem desde quando a célula é formada até a divisão em duas novas células.Uma célula não pode ser dividir sem dois processosalternados:

- duplicação do genoma (DNA) na fase S - divisão do genoma – mitose fase M

A maior parte do tempo das células é gasto nainterfase.Seguindo a interfase ocorre a divisão -mitose.

Os estágios da interfase

G1 – crescimento celular, as células duplicam suasorganelas, acumulam materiais para a síntese de DNA.

S – ocorre a síntese de DNA, e a duplicação do DNA resulta na duplicação dos cromossomos.

G2 – síntese de proteínas necessárias para a divisãocelular

M - mitose

Ciclo celular

FATORES DE CRESCIMENTOFATORES DE CRESCIMENTO

Fator de crescimento epidérmico (EGF) proliferação de muitos tipos de células

Fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF) Proliferação de fibroblastos e outros tipos de células

Interceucina-2 Proliferação de linfócitos T

Eritropoietina Desenvolvimento de células sanguíneas vermelhas

CicloCiclo celularcelular

G1: tempo G1: tempo varivariáávelvel

S: DNA S: DNA ssííntesentese

G2: G2: preparopreparo parapara a a divisãodivisão

M: M: MitoseMitose

ReguladoresReguladores dada progressãoprogressãodo do ciclociclo celularcelular

A passagem da célula pelo ciclo celular é controlada por proteínas no citoplasma. As principais das células animais são:

Ciclinas

G1 ciclinas D

S-fase ciclinas E e A

M-fase ciclinas B e A

Quinases dependentes de ciclinas (CdKs)

G1 – CdK4 e 6S – CdK2G2 – CdK1M – CdK1

Moléculas do ciclo celular

•Quinases dependente de Ciclinas (CdKs)

CD

K

cyclin

substrate

ATP

P

product + ADP

M

G1

S

G2

Ciclina D

Ciclina D

CdK4

CdK6Ciclina E

CdK2

Ciclina A

CdK2

Ciclina A

CdK1

Ciclina B

CdK1

G0

VariaVariaççãoão das das CiclinasCiclinas no no CicloCiclo CelularCelular

M G1 G2S M G1

Início

Fases do ciclo celular

Kinases dependentes de ciclinas

D E A B(A)ciclinas

Cdk2 Cdk1CdK4 e 6

Positive Feedback Loop

MPF: MPF: FatorFator PromotorPromotor MM--fasefase

•• MPF MPF foifoi primeiroprimeiro isoladoisolado do do citoplasmacitoplasma de de ooóócitoscitos emem maturamaturaççãoão de de xenopusxenopus. .

•• A A concentraconcentraççãoão encontradaencontrada variavariadrasticamentedrasticamente durantedurante o o desenvolvimentodesenvolvimentodo do ooóócitocito. .

•• InjeInjeççõesões de de citoplasmacitoplasma ouou MPF MPF purificadopurificadoemem ooóócitoscitos bloqueadosbloqueados emem G2 G2 levaleva aoaoprocessoprocesso de de mitosemitose. .

MPF: MPF: FatorFator promotorpromotor dada MM--fasefase

•• IdentificaIdentificaççãoão do MPFdo MPF

•• MPF MPF éé compostocomposto de de duasduas subunidadessubunidadeschaveschaves : Cdc2 e : Cdc2 e CiclinaCiclina B. B.

–– Cdc2 Cdc2 éé a a proteproteíínana codificadacodificada pelospelos genes genes osos quaisquais sãosão necessnecessááriosrios parapara entrarentrar ememmitosemitose. .

–– CiclinaCiclina B B éé umauma subunidadesubunidade reguladorareguladoraparapara as as atividadesatividades catalcatalííticasticas dada proteproteíínanakinasekinase Cdc2. Cdc2.

MPF: MPF: FatorFator promotorpromotor dadaMM--fasefase

•• EstruturaEstrutura dodo MPF MPF

•• As As ciclinasciclinas foramforam identificadasidentificadas comocomoproteproteíínasnas queque sãosão acumuladasacumuladas durantedurante a a interfaseinterfase e e rapidamenterapidamente degradadasdegradadas ememdiredireççãoão aoao final final dada mitosemitose..

•• EsteEste fatofato sugeriusugeriu queque estasestas devamdevam terter a a funfunççãoão de de induzirinduzir a a mitosemitose, com , com seusseusperperííodosodos de de acumulaacumulaççãoão e e destruidestruiççãoãoentrandoentrando e e saindosaindo dada fasefase M.M.

MPF MPF atividadeatividade éé dependentedependentedada CiclinaCiclina BB

G1

CicloCiclo CelularCelular

6-8 h

DNA, RNA, Proteina

3-4 h

RNA, Proteina

1 h

Mitose, Citocinese

S

G2 Cic D’sCDK4,6

Cic B/ACDK1

Cic ACDK2

M

Cic ECDK2

6-12 h RNA, Proteina

p53pRb

LaminaH1

G0

O ciclo celular é controlado em trêscheckpoints:As células tem vários sistemas para interromper o ciclo celular1. Durante G1 antes do estágio S- antes da céluaentrar na fase S –checkpoint G1

2. Durante G2 antes da mitose -checkpoint G2

3. Durante a Mitose antes do final da divisãocheckpoint M

Danos no DNA podem também interronper o ciclocelular no checkpoint G1.

pRbpRb

RegulaRegulaççãoão do do ciclociclo celularcelular

CDK2

CE

E2FEnzimas paraa síntese de DNA

Passagem de G1 para S

DNA danificado

pRbP

Active p53

p21

pRb

A divisão celular aumenta o número de células somáticase consite de:

Mitose (divisão do núcleo)Citocinese (divisão do citoplasma)

Apoptose (morte celular) diminui o número de células.

Ambas divisão celular e apoptose ocorrem durante o desenvolvimento e crescimento.