tema 9 y 10 Flashcards
Cdk1/ciclina B
G2
MPF
muy conservado en la evolución
p53-cáncer
si la activación de p53 es continuada, cuando los daños en el genoma son irreparables, p53 interviene en la activación de la apoptosis. Esto conforma un mecanismo de defensa para prevenir el desarrollo de tumores, ya que con ello eliminamos células con grandes alteraciones genéticas que pueden provocar cáncer. p53 se considera como una proteína supresora de tumores.
cdk2/ciclina E
fase S
puntos de control
- punto de control G1/restricción/R: monitoriza que las condiciones ambientales sean favorables para el crecimiento y que el genoma no presente daños antes de ser replicado en fase S
- punto de control S: comprueba que el ADN haya sido replicado correctamente
- punto de control G2: comprueba que no haya daños en el ADN
- punto de control M: comprueba que todos los cromosomas estén alineados en la placa metafásica
ATM
activada por un daño en el genoma
activa a p53 fosforilandolo
es una quinasa
Cdk6/ciclina D
G1
G2: características
La fase G2 es la fase de latencia entre la fase S y la fase M, en esta se reparan los posibles daños del ADN. La fase dura unas 4 horas.
segurinas
inactivan a las separasas
p21
inhibe los complejos cdk/ciclina de la fase G1
producido por p23
duración mitosis
1h
G1: características
La G1 es la fase donde la célula se dedica a crecer, aumentar de tamaño, en la que es muy sensible a señales externas (hormonas, factores de crecimiento, mitógenos), en la que se prepara para la replicación del ADN y repara los posibles daños que puedan acumularse en el ADN. Es la fase de mayor duración (unas 11 horas).
ORC
complejo de reconocimiento de origenes de replicación
complejos de replicación
ADN-polimerasa
MCM
OR
origenes de replicación
separasas
inactivadas por las segurinas
activadas por APC
cuando se activan eliminan las cohesinas
motor dineína
permite el movimiento de cada cromátida hermana hacia un polo en la anafase A
punto de restricción
El punto de restricción tiene dos modos de actuación.
(1) Monitoriza a nivel molecular que las condiciones del medio sean las favorables para el crecimiento de la célula. Cuando hay un alto nivel de factores de crecimiento que permiten la producción de suficientes ciclinas D, la célula pasa el punto R y continua el ciclo celular. En cambio, si no se sintetiza la suficiente ciclina D, no se puede pasar este punto R y se inducen procesos de apoptosis.
(2) Monitoriza cómo se encuentra el genoma antes de entrar en fase d replicación de este. Si se produce un daño químico o físico en el genoma, se activa ATM, que se encarga de fosforilar p53. P53 se encuentra inactivada debido a que está unida a Mdm2, un complejo que se encarga de ubiquitinizar a p53 para que, a medida que es sintetizada, sea eliminada siguiendo la vía de proteosoma. Cuando p53 es fosforilado por ATM, se separa de Mdm2, activándose. P53 se encarga de inducir la expresión de p21, que se encarga de inhibir al complejo cdk/ciclina de la fase G1, impidiendo que el ciclo continue hasta que se repare el daño del genoma. Pueden ocurrir dos cosas: (1) se repara el daño en el ADN, por lo que se inhibe p53 que deja de producir p21, continuándose el ciclo; (2) el daño en el ADN es irreparable por lo que p53 induce procesos de apoptosis.
APC
marcan con ubiquitina las ciclinas del MPF para ser eliminadas vía proteosoma
(finalización de la mitosis)
ubiquitina segurinas para eliminarlas y activar las separasas (anafase)
Mdm2
ubiquitina a p53 para su eliminación mediante la vía de proteosoma
duración G2
4h
p53
induce la expresión de p21
anafase
La anafase consiste en la ruptura simultanea de los cinetocoros, permitiendo la liberación de las cromátidas hermanas que migran hacia polos opuestos. Como la ruptura de los cinetocoros ocurre simultáneamente en todos los cromosomas, debe deberse a una señal citoplasmática. Esta ruptura se debe a la ruptura de las cohesinas (proteínas que mantienen unidas a las cromátidas hermanas), mediante la acción de las separasas activadas; y también a la despolimerización de los microtúbulos cinetocóricos.
Podemos distinguir dos etapas en la anafase:
Anafase A: consiste en el movimiento de cada cromátida hacia un polo debido a la despolimerización de los microtúbulos cinetocóricos (acortamiento) y al motor basado en dineína que provoca que a nivel de cinetocoro el cromosoma se desplace hacia el extremo menos
Anafase B: consiste en el alargamiento del huso mitótico gracias al deslizamiento de los microtúbulos polares y en la separación de los dos juegos de cromosomas gracias a la contracción de los microtúbulos astrales que tiran de los centrosomas hacia los polos.
metafase
En metafase, se produce la alineación de los cromosomas en el ecuador de la célula formando la placa metafásica. Esta placa, además, determinará el lugar donde se va a producir la citocinesis.
Hay tres tipos de microtúbulos que participan en el huso mitótico: los microtúbulos cinetocóricos, son los más abundantes (80%) y los más estables, se unen por el extremo + a los cinetocoros de los cromosomas; los microtúbulos polares, son largos y se disponen hacia los polos opuestos, interaccionando con los microtúbulos del polo opuesto; los microtúbulos astrales, son cortos y se disponen hacia todas las direcciones interaccionando con el córtex celular.
La metafase conforma la fase más larga, ya que hasta que todos los cromosomas no se encuentran alineados correctamente en la placa metafásica no se continua con la mitosis. En el caso de los cromosomas mal posicionados, MAD2 se une a ellos e impide que comienze la anafase hasta que estén todos en su posición correcta.
G2: activación
ciclo celular
El ciclo celular es una serie de acontecimientos celulares y moleculares que ocurren de forma secuencial y ordenada, que comprenden el periodo de tiempo entre dos divisiones mitóticas en una célula.
MPF
G2
factor promotor de mitosis
muy conservado en la evolución
Cdk1/ciclina B
G1: activación
telofase
En la telofase, los cromosomas alcanzan los polos a la vez que se descondensan. Al mismo tiempo que se descondensan, se van depositando vesículas en ellos que se fusionan para reconstruir la envoltura nuclear. Esto también ocurre a que los niveles de MPF son bajos por lo que las proteínas de lámina nuclear, antes fosforiladas, ahora comienzan a polimerizar de nuevo. Con la reconstrucción de la envoltura también comienza la expresión génica, reaparece el nucleolo y la síntesis proteica también se reinicia. En el citoplasma, los orgánulos reaparecen y hay una reorganización del citoesqueleto. Además, el huso mitótico continua alargándose (ya iniciado en la anafase B).
fase S: características
La fase S se corresponde con la fase de síntesis de ADN. Al final de esta fase también se duplican los centriolos (duplicándose los centrosomas). Tiene una duración de unas 8 horas.
G0: definición
La fase G0 es el periodo de quiescencia proliferativa en la que la célula sale del ciclo y se diferencia, es decir, deja de proliferar para diferenciarse en un tipo celular en concreto. La G0 sucede a la fase M en células diferenciadas que no van a volver a diferenciarse (neuronas) o células que normalmente no van a dividirse a menos que se presenten estímulos externos que induzcan a la célula a entrar de nuevo a fase G1 (hepatocitos).
duración G1
11h
profase
En la profase, se produce la condensación de cromatina gracias a que el MPF fosforila a las condensinas y a H1. Los dos centrosomas migran hacia los polos opuestos, estos actuaran como centros organizadores de microtúbulos del huso mitótico. La envuelta nuclear se desintegra debido a las fosforilaciones de MPF de la lámina nuclear, quedando los cromosomas libres en el citoplasma. Finalmente, los cromosomas se unen a nivel de cinetocoro a los microtúbulos cinetocoricos.
E2F
fase S
Cdk4/ciclina D
G1
duración del ciclo celular
24h
condensinas
proteínas que, al ser fosforiladas por MPF, estimulan la condensación de la cromatina
cohesinas
proteínas que mantienen unidas a las cromátidas hermanas
CDKs
quinasas dependientes de ciclinas:
- se expresan de manera constitutiva
- son específicas de cada fase
- fosforilan sustratos, para ello deben de estar unidas a las ciclinas
duración S
8h
Fase M: características
La fase M abarca la mitosis y la citocinesis. La mitosis se asegura que las células hijas tengan el mismo ADN que la célula madre. Para este reparto se produce la condensación de la cromatina formando los cromosomas que son repartidos gracias al huso mitótico, una estructura compuesta fundamentalmente de microtúbulos.
La entrada a la mitosis depende de la concentración del MPF que se va a encargar de fosforilar a distintos sustratos. Entre estos sustratos destacamos:
- H1: contribuye al empaquetamiento cromatínico que se inicia en la profase y que finaliza con la aparición de los cromosomas metafásicos.
- condensinas: proteínas que cuando son fosforiladas contribuyen al empaquetamiento de la cromatina durante la profase
- láminas de la cubierta celular: la fosforilación de esta va a dar lugar a la desintegración de la envuelta nuclear al final de la profase
- proteínas que favorecen el proceso de inestabilidad dinámica de los microtúbulos: proteínas que fosforiladas inducen rescate y catástrofe de los microtúbulos, formando así el huso mitótico
- proteínas del citoesqueleto: reorganización del mismo
- proteínas que determinan la redistribución del AG y del RE para que cada célula hija reciba una dotación equilibrada de cada uno d estos orgánulos.
El final de la mitosis viene determinado por el descenso drástico de los niveles de MPF. Esto se debe a la intervención del complejo proteico APC que marca a las ciclinas con ubiquitina para ser destruidas vía proteosoma.
punto de control M
Se encuentra entre metafase y anafase.
se asegura de que todos los cromosomas se encuentren correctamente alineados en la placa metafasica.
si un cinetocoro no se encuentra unido se envia una señal negativa, que bloquea la activación de las proteínas implicadas en la separación de las cromátidas hermanas.
Concretamente, se envía una señal a MAD2 que se une a los cromosomas mal posicionados e inactiva a APC. Cuando se han colocado correctamente, MAD2 se separa de los cromosomas, APC se activa, fosforilando a las separasas (que al ser fosforiladas se separan de las segurinas, activandose), que se encargan de eliminar a las cohesinas. Además, APC ubiquitiniza las ciclinas B (MPF) que son degradas mediante la via proteosoma.
proteína Rb
retinoblastoma
G1
fase S: activación
