Control Del Ciclo Celular

Control del ciclo celular: papel de cdk-ciclina Fajardo López Romina Salazar Anzures Ángel Tonatiuh Mayo 2009

Ciclo Celular • Consiste en una serie de eventos ordenados resultando en 2 células hijas. Las etapas son:

• • • • • • 

• • El ciclo está regulado de tal manera que existen controles

La División Celular

A. Al final de interfase (fase G2) la duplicación y separación de los centrómeros crea un huso mitótico que establece una bipolaridad en la célula. B. Los cromosomas se condensan organizándose en dos cromátidas hermanas cada una de ellas con un cinetócoro.  

C. D. Los cromosomas se estabilizan sobre el huso sólo cuando un cinetócoro engancha los microtúbulos que emergen de un polo y el otro los del otro polo. De esta forma, las cromátidas quedan orientadas hacia polos opuestos de la célula.

E. F.

La cohesión de las cromátidas desaparece y éstas se dirigen hacia los dos polos de la célula.

Factores de promoción de la maduración (MPF) • La salida de las etapas G1 y G2 son reguladas por Ciclinas y cinasas dependientes de ciclinas (CDK). • Las ciclinas solo están presentes en ciertos momentos del ciclo celular. • Los factores de crecimiento también pueden promover la división celular. • Defectos severos en los cromosomas bloquean la progresión del ciclo celular y pueden llevar a la muerte de la célula. Apoptosis ó senescencia.  El balance adecuado entre división celular y apoptosis es crucial para asegurar la integridad genómica, defectos en este balance pueden contribuir a generar cáncer.The correct  balance between cell-cycle arrest – essentially a cell survival  mechanism – and cell death through apoptosis is likely  to be crucial in ensuring that genomic integrity is maintained

Regulación del ciclo celular El conjunto de procesos que ocurren durante el ciclo celular llevan un orden y supervisión estrictos. Señales provenientes del medio y algunos controladores dentro de la célula, se encargan de dirigir el progreso de ésta a través de las distintas fases del ciclo celular . TIPOS DE REGULACIÓN

regulación extracelular regulación intracelular .

CONTROL

interno

del ciclo celular está a cargo de proteínas “resumirse en series de activaciones e inhibiciones de otras proteínas”

Regulación intracelular

Los principales efectores de esta regulación, son dos: eínas que permiten el progreso del ciclo las, proteínas que las inhiben , 1) los complejos cdk - ciclina 2) dos pequeñas familias de proteínas, las CIP y la Fig. 2

ciclina

cinasa dependiente de ciclina (Cdk). ( Alberts. et al.)

cdk

(cinasa dependiente de ciclina) cdk 1, 2, 4 y 6 Cdk.- fosforila aminoácidos específicos de algunas proteínas, pero sólo (que pasan por un ciclo de síntesis y degradación) ciclinas A, B, D y E

Fig. 3 ( Lodish et al.)

s de cdk-ciclina que actúan en tiempos específicos durante el ciclo (Fig. 3).

tizan proteínas inhibidoras de los complejos cdk-ciclinas

las proteínas INK4 (inhibidoras de cinasa 4) las CIP (proteínas inhibidoras de cdk’s).

los complejos cdk4-ciclina D y cdk6-ciclina D, la única caracterizada es la p16

( p= fosfoproteína y el número es su peso en kDa).

Fig. 4 (Alberts, et.al.)

s complejos que tengan cdk 1, 2, 4 y 6, actualmente se conocen las: p21, p27 y p53

Fig. 5 (Alberts et al.)

las proteínas (p.e. las ciclinas). que no se utilizan, son eliminadas “ubiquitinaproteasoma”

por cada una de las fases del ciclo celular, altamente regulado por:

plejos cdk-ciclinas y sus inhibidores, entre otras proteínas.

4 puntos

son:

1Restricción 3 Puntos de control.

PUNTO DE RESTRICCIÓN

Punto de restricción

se encuentra casi al final de

Los responsables intracelulares Fig. 6 (Lodish, et al.)

Complejos cdk4 y cdk6 –ciclina D e transcripción E2F de la proteína Rb(proteína

cdk

Rb E2F

fosforila al

estimula la síntesis de: cdk2 y ciclina E (necesarios para el progreso de G1 a S) proteínas necesarias para la síntesis de ADN y de él mismo, inactivando aún más Rb’s y disminuyendo la concentración de p27. El

E2F

para que libere a

del Retinoblastoma ),

G1

¿Cómo se inhibe el complejo cdk4 y cdk6 – ciclina D a p16 inhibe la unión de la cdk-ciclina,

Fig. 6 (Lodish, et al.)

e liberar y en consecuencia NO se pasa el punto de restricción

de la

p16 tiene que ver con elsuprimir medio extracelular , de los complejos cd la actividad

l exterior (mitógenos, factores de crecimiento, nutrientes, etc.) p16 y p27 hacen muy activos.

+

ayuda a retirar a la célula del ciclo celular

PUNTOS DE CONTROL

¿El ADN ha s Fig. 7 (Modificado de Alberts, et al.)

¿El ADN está

Primer punto de control Fig.8 (Nelson & Cox)

Se encuentra justo después del punto de restricción, aún en G1 1)revisar las condiciones del medio, buscando factores externos que induzcan el progreso del ciclo celular 2) 3)revisar que la célula haya crecido lo suficiente 4) 5)que el material genético esté intacto

complejo cdk2-ciclina E, Favorecer el trabajo de E2F para que estén listas las enzimas necesarias para comenzar la síntesis de ADN en la fase

S.

Segundo punto de control Se encuentra al final de la

fase G2

Complejos cdk1- ciclina A y ciclina B

Factor Promotor de la Mitosis ( MPF ).

¿El ADN ha

Fig. 7 (Modificado de Revisar: Alberts, et al.) ¿El ADN es 1)que el material genético se haya duplicado completamente, 2) ¿El ambien 3)material genético no tenga errores 4) 5)que el medio extracelular sea adecuado 6) 7)cdk1-ciclina A y ciclina B, se encargan de inducir el ensamble del

huso mitótico

8) 9)asegurarse de que los cromosomas se unan a éste 10) Separación de las cromátides herm 11)iniciar la condensación del material genético ANAFASE 12)

Bibliografía :   Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. “ Molecular Biology of the Cell ” 4a ed. Garland Science, 2002   Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zipursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnell, James E. “Molecular Cell Biology”, WH Freeman and Company, 2000   Gilbert, Scott F. “Developmental Biology” 7a ed. Sinauer, 2003   Cooper, Geoffrey M. Cooper “The Cell a Molecular Approach” 2a ed, Sinauer, 2000   Nelson & Cox. “Lehninger, Principios de Bioquímica ” 3a ed. Ed Omega, 2000