UNIVERSIDAD JUAREZ DEL ESTADO DE DURANGO

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS

PROFR: M.C.FERNANDO CASTRO BARRAZA

LA MAQUINARIA DE REPRODUCCIÓN CELULAR

El ciclo celular

Se divide en:

La fase M o mitosis

G1

S

G2

El sistema de control del ciclo celular lo componen Ciclinas y quinasas de proteínas dependientes de ciclinas

Las Ciclinas

Las CDK

Proteínas diana de las CDK

LA MAQUINARIA IMPLICADA EN LA MUERTE CELULAR PROGRAMADA

La ruta de apoptosis

CASPASASSon proteínas pertenecientes al grupo de las cistein-proteasas caracterizado por presentar un residuo de cisteina que media la ruptura de otras proteinas.

Existen dos tipos: iniciadoras y ejecutoras

REGULACIÓN DE LA MAQUINARIAS DE PROLIFERACIÓN Y MUERTE CELULAR

Hemos utilizado el termino motor para referirnos al papel de los complejos ciclina-CDK o de las cascadas de caspasas en la proliferación celular o en la muerte celular programada, respectivamente. Las llaves de contacto y los aceleradores (controles positivos) ponen los motores en marcha e impulsan el movimiento de estos procesos, y los frenos (controles negativos) reducen la velocidad o detienen los procesos cuando es necesario.

Señales intracelulares 

Algunos de los elementos de los circuitos de regulación positiva y negativa son señales que se originan dentro de la célula.

El ciclo celular: controles intracelulares negativos. Mediante la activación de proteínas que inhiben la actividad quinasa de los complejos CDK-ciclina puede provocarse la detención del ciclo celular hasta que varios mecanismos de control <den luz verde>, es decir, indiquen que la célula esta preparada para proseguir a la siguiente fase del ciclo.

El ciclo celular: controles intracelulares positivos. Para que el ciclo celular avance, no basta con soltar el <freno> del ciclo celular, sino que hace falta poner en marcha el <sistema de transmisión> y el <motor>. Una vez que se libera el freno señales independientes del interior o exterior de la célula inducen una cascada de quinasas que activan el complejo ciclina-CDK apropiado mediante fosforilación.

Apoptosis: controles intracelulares positivos. Se sabe desde hace bastantes años que muchas formas de daño celular provoca que las mitocondrias liberen parte de sus componentes al citoplasma y esta perdida de material de algún modo induce la respuesta apoptótica.  

Apoptosis: controles intracelulares negativos. Probablemente, la irreversibilidad de la muerte celular ha sido el factor determinante en el desarrollo de sistemas de seguridad que eviten que el proceso apoptótico se dispare en las condiciones anormales.

Señales extracelulares 

Las células de un organismo multicelular evalúan continuamente su propio estado interno en relación con su capacidad de proliferación y supervivencia. La proliferación y supervivencia de una célula debe supeditarse a las necesidades de la población a la que pertenece.  

Mecanismos de comunicación intracelular. Es impresionante que se transmitan muchos tipos de señales intracelulares para coordinar todos los aspectos del desarrollo y la fisiología de los organismos multicelulares complejos.

El ciclo celular. Controles extracelulares positivos. La división celular esta propulsada por la acción de mitogenos, ligandos proteicos que suelen tener un origen paracrino (cercano).

El ciclo celular: controles extracelulares negativo. algunas proteínas secretadas inhiben la división celular. Un ejemplo es la proteína TGF-β un ligando que parece que se secreta a una variedad de tejidos cuyo crecimiento se encuentra inhibido.

Apoptosis: controles extracelulares positivos. A menudo, la orden de autodestrucción procede de una célula vecina.

Apoptosis: controles extracelulares negativos. Tambien se excretan factores negativos que son necesarios para bloquear la activación de la ruta apoptodica y que suelen denominarse factores de supervivencia.

La mayoría de los agentes carcinogénicos (compuestos químicos y radiaciones).

Retinoblastoma familiar.

Los oncogenes son genes de un fenotipo mutante dominante, que contribuyen al desarrollo de tumores en los mamíferos y que se han aislado a partir de virus tumorales.

Muchos tipos de tumores se caracterizan por la presencia de translocaciones cromosómicas especificas o de deleciones de regiones cromosómicas concretas.

Algunos oncogenes bien caracterizados y las proteinas que determinan

Propiedades de la proteína

Oncogén Localización Función° Factores de transcripción nuclearesJunfoserbA

NUCLEO Factor de transcripcionFactor de transcripcionMiembro de la familia de receptores de hormonas esteroideas

° Transductores de señales intracelularablrafgspras

CITOPLASMAQuinasa de tirosinaQuinasa de serinasSub-unidad de una proteína GProteína de unión a GDP/GTP

° MitogenoSis EXTRACELULAR Factor de crecimiento secretado

° Receptor de mitogenoserbBfms

TRANSMEMBRENAL Receptor con actividad quinasa de residuos de tirosinaReceptor con actividad quinasa de residuos de tirosina

° Inhibidor de la apoptosisbcl2 CITOPLASMA Inhibidor de la cascada de caspasas

Es una transformación de la proteína normal en oncoproteina.

PERDIDA DE DOMINIOS PROTEICOS.

* las alteraciones se pueden deber también a la perdida de partes de la proteína.

El oncogen v-erbB determina la síntesis de una forma mutada de un RTK conocido como EGFR, un receptor del ligando EGF (factor de crecimiento epidérmico).

La forma mutante de EGFR carece del dominio extracelular que interacciona con el ligando

Y de algunos componentes reguladores del dominio citoplasmático.

Quizás sea el tipo mas llamativo de oncoproteina alterada estructuralmente.

Un ejemplo:Una translocacion entre los cromosomas 9

y 22 típica de la leucemia mielogenica cronica(LMC).

Algunos oncogenes producen una oncoproteina con una estructura idéntica a la de la proteína normal.

Es decir la mutación oncogénica induce la expresión inadecuada de la proteína.(expresión en tipos celulares en los que normalmente esta ausente).

Algunos están ligados con los linfocitos “B”.

(son los que sintetizan los anticuerpos o inmunoglobulinas).

Algunos genes supresores de tumores determinan la síntesis de elementos reguladores negativos del ciclo celular.

Ejemplo la proteína Rb, o elementos de la ruta TGF(beta), de transducción de señales.

Este es un ejemplo de cómo actúan algunos elementos indirectamente provocando un aumento generalizado de la tasa de mutación.

En el caso del retinoblastoma hay una mutación en el gen que determina la proteína Rb.Implicada en el ciclo celular.

Este cáncer se presenta a temprana edad.

Un gen clave del proceso de mutaciones:El gen supresor de tumores denominado

p53.La proteína p53 silvestre es un regulador

transcripcional es activado en respuesta a daños en el DNA.

*impide la progresión del ciclo celular hasta que hayan sido reparados los daños en el DNA.

*induce la apoptosis.

(función que controla la muerte de una unidad biológica, de forma programada).

En algunos casos como el cáncer de colon, somos incluso capaces de identificar la secuencia de mutaciones que contribuyen a la progresión de una célula desde el estado normal hasta el maligno.

Después de alcanzar un estado maligno se acumulan nuevas mutaciones en células tumorales que potencias aun mas su capacidad proliferativa.