Transduccion

Biología Celular Biología Molecular

Genoma Humano Genética Molecular

Proteómica

Diagnóstico Molecular Terapia Genética Células Madres

DESDE LA MEMBRANA AL NUCLEO

SISTEMAS DE TRANSDUCCION DE SEÑALES CONTROL DEL CICLO CELULAR INTRODUCCION A LAS BASES MOLECULARES DE PATOLOGIAS

• Durante la diferenciación celular, ciertos genes son expresados mientras que otros son reprimidos. Este proceso (transcripción) está intrínsecamente asociado al genoma de las células (ADN) y como resultado la célula diferenciada desarrollará estructuras específicas y adquirirá cambios en su función. ADN

ARNm

Proteína GEN

ADN

Función tamaño forma migración polaridad metabolismo

Para que la función celular sea regulada de manera coordinada en los organismos multicelulares, se necesita de un lenguage adecuado de comunicación, pues………………

Los organismos multicelulares tienen que solucionar problemas de comunicación Hey tu, necesitamos algo de glucosa¡¡¡¡

Hey tu, dividete ahora!!!

? Hey tu, por favor podrías detener tu división!!

Hey Nº 7,es tu turno!!

De hecho, los organismos multicelulares son parecidos a…

“La torre de Babel” por Albrecht Dürer (1471-1528)

LOS PROBLEMAS DE LA SEÑALIZACIÓN Las células están expuestas a una variada tipo de señales, como también a cambios del medio ambiente (por ejemplo: luz, calor, estres mecánico, cambios de volumen)

Seleccionar las señales relevantes de aquellas irrelevantes

Detectar señales a bajas concentraciones del inductor

Traducir diversas señales en un “lenguaje” intracelular común

LA SOLUCION Seleccionar las señales relevantes de aquellas irrelevantes Receptores con alto grado de especificidad Detectar señales a baja concentración del inductor Receptores con alta afinidad acoplados a sistema de amplificación Traducir las diversas señales a un “lenguaje” intracelular común Activación vías de señalización diseñadas en base a un número pequeño de procesos comunes.

QUE REALIZAN LAS SEÑALES Las células responden a señales de diferentes maneras

Modificando el metabolismo metabolismo del glicógeno en

respuesta a insulina

Excitación propagación del impulso nervioso en respuesta a neurotransmisores

División y crecimiento (mitogenesis) en respuesta a

factores de crecimiento

Apoptosis inducido por “factores de muerte” específicos o por remoción de factores esenciales para la sobrevida celular

Modificando el nivel de la expresión génica

FLUJO DE INFORMACION MEMBRANA-NUCLEO: SISTEMAS DE TRANSDUCCION DE SEÑALES membrana

NUCLEO

Cambios expresión genes Cambios función celular

SISTEMAS DE TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

SEÑALIZACION A TRAVES DE LA MEMBRANA Muchas señales no pueden atravesar la membrana. Las células solucionan este problema utilizando receptores de transmembrana. Son proteínas que se insertan en la membrana con el sitio de unión al ligando* hacia el exterior de la célula y con el dominio intracelular acoplado a los componentes río abajo del sistema de señalización. *Ligando: molécula que se une y es reconocida de manera específica al receptor.

Dominio extracelular de unión al ligando

Membrana plasmática

extracelular

intracelular Dominio de transmembrana

Dominio intracelular– se acopla a etapas siguientes de la señalización (puede tener actividad enzimática

Señal extracelular

R

membrana plasmática

intracelular

Amplificación de la señal

L1

L2 extracelular

R1

R2 Proteínas adaptadoras “scaffold”

Diversificación de la señal

intracelular

extracelular L R m.p. R

R

R

E G X

R R

intracelular

Y

TRANSDUCCION DE SEÑALES: RECEPTORES TIROSINA QUINASA

ligando:factor crecimiento membrana plasmática

cambios metabolismo

dominio extracelular receptor tirosina quinasa

segundos mensajeros

dominio intracelular: tirosina quinasa

enzimas

adaptadores intracelulares

otros efectos membrana nuclear

proteínas quinasas intracelulares Cambios en la expresión génica

factores de transcripción

ESTRUCTURA RECEPTORES TIROSINA QUINASA PARA FACTORES DE CRECIMIENTO dominio unión ligando dominio extracelular

dominio transmembrana

m.p.

dominio intracelular tirosina quinasa Receptor factor de crecimiento EGFR

Receptor Insulina IR

Receptor factor derivado de plaqueta PDGFR

ACTIVACION RECEPTORES TIROSINA QUINASA PARA FACTORES DE CRECIMIENTO ligando induce dimerización del receptor

P-Y Y-P

Y-P Y-P

dominio intracelular

fosforilación de proteínas efectoras en residuos de tirosina (Y)

trans-autofosforilación en residuos de tirosina (Y)

CASCADA DE ACTIVACION DE PROTEINAS QUINASAS ACTIVADAS POR MITOGENO (MAPK)

MEMBRANA MAPKKK

MAPKK

MAPK

NUCLEO