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ANDREZA BORGES - XXXIII CICLO CELULAR Processo que a celula leva para se dividir O ciclo tem algumas fases e elas são importantíssimas para que o processo aconteça – ex: replicação ta dentro dessas fases, a cel n consegue dividir sem antes duplicar seu material Varia de organismo em suas diferentes fases da vida – a cel humana se divide de formas diferentes de outros organismos Função principal: passar informação genética para a próxima célula – sem isso não tem organismo, uma linhagem vai morrer e sua espécie pode acabar Para começar o ciclo celular precisa que o DNA de cada cromossomo seja fielmente duplicado – vc precisa que tudo seja igualzinho E tb precisa que os cromossomos sejam divididos de forma igualitária – se n podemos ter trissomias É dividido em algumas fases, que seriam as fases de preparação ate culminar na divisão celular, durante essas fases a quantidade de DNA varia – em algum momento a célula vai replicar o seu DNA e ai vai dividir 2 fases: S: síntese de DNA – replicação -> basicamente do cromossomo, dura de 10 a 12h M: divisão real -> 1h • A segregação dos cromossomos e a divisão celular ocorrem aqui na fase M (M de mitose) • Dois eventos principais: 1. Divisão nuclear: separação das cels filhas – mitose 2. Divisão do citoplasma: citocinese Ciclo celular : ciclos celulares possuem fases A fase G1 e G2 são basicamente intervalos entre o processo de replicação e o processo de divisão celular, como pontos de checagem, dando tempo suficiente para que o erro da replicação seja corrigido e não passe p divisão ANDREZA BORGES - XXXIII As fases G1, S G2 são chamadas de interfase • Dura 23h As principais formas de divisão celular são mitose (estudamos mais aprofundado pq é basicamente a forma de proliferação celular) e meiose (cels gaméticas) São 6 fases de acordo com o Alberts – profase, pro-metafase, metáfase, anafase, telófase, citocinese (alberts considera mais uma fase intermediaria) Prófase: fase inicial, a cel precisa se organizar pra poder dividir, vai fazer com que esses cromossomos que estão ligados se condensem (facilita pq qnd esta mto condensado é mais difícil de quebrar), coloca eles em conjunto p ficarem juntinhos, começo de formação de fusos mitóticos, organização dos restos das organelas necessárias pra que ele fique meio que dividido. Os cromossomos replicados, cada um deles composto por ANDREZA BORGES - XXXIII duas cromátides irmãs condensados. Fora do núcleo a formação do fuso mitótico entre dois centrossomos que se separam. Em células diploides haveria duas copias de cada cromossomo presente Pro-metafase: essa subfase é quando o envelope nuclear começa a se desfazer, vai ter o início das ligações dos fusos, centrossomos vao se alocar nos polos das células – microtúbulos vao estar ligados nos fusos, lig entre os fusos e os cinetócoros (conjunto de proteínas que ficam no centrômero do cromossomo, estão ali basicamente p que os fusos se liguem a elas e qnd tiver a divisao os fusos vao puxar os cromossomos por eles). A prometáfase inicia-se de forma abrupta com a fragmentação do envelope nuclear, os cromossomos podem, então, se ligar aos microtúbulos do fuso via seus cinetócoros e entrar em movimento ativo Metáfase: os cromossomos vao ficar alinhados na placa equatorial do fuso, entre os polos do fuso. Os microtúbulos do cinetócoro ligam-se às cromátides irmãs em pólos opostos ao fuso Anáfase: as cromátides vao se separar de forma sincronizada para formar dois cromossomos-filhos, os fusos encurtam e os fusos são puxados com cromossomos para os polos das células para que eles sejam divididos igualmente e carreguem a mesma quantidade de material genético. Telófase: os fusos vão estar separados, cada um em cada polo da célula e vai começar a ter início da divisão da membrana celular, envelope nuclear vai começar a se formar ao redor de cada conjunto – vai englobar o que foi separado e vai ter início da divisão da membrana ali (isso não é a citocinese ainda), INICIO DA CONTRAÇÃO, NÃO TEM DIVISÃO TOTAL pra isso vai precisar de mais um estimulo pra fazer o fechamento então so acontece em outra fase, a citocinese ANDREZA BORGES - XXXIII Citocinese: divisão do citoplasma, vai ter a formação verdadeira de duas células idênticas, final da formação do envelope nuclear, contração da actina e miosina no anel contrátil e fechamento da célula. Criação de duas células- filhas, cada uma com um núcleo Mitose gera duas células idênticas ao final do processo MEIOSE Células germinativas carregam metade do material genético de uma célula somática pra formar um novo organismo, o processo da meiose serve basicamente p reprodução sexuada Diferença: precisa dividir um pouquinho mais p que se dobre o número de cromossomos – parte II Durante a meiose acontece um processo muito importante p célula na prófase 1, o cruzamento dos cromossomos, e eles vão trocar pedaços – variabilidade genética – crossing over. O resto é muito semelhante, a correspondência entre as fases da mitose e meiose estão nas fases 2 CONTROLE DO CICLO CELULAR → Os interruptores geralmente são binários (ativos/inativos) → Desencadeiam eventos de maneira completa e irreversível → Controle é altamente adaptável → Pode ser modificado para se adequar a tipos celulares específicos → Responder a sinais intracelulares ou extracelulares específicos A célula precisa de sistemas de controle para que nada saia errado Basicamente um interruptor bioquímico – geralmente são binários (ativos ou inativos)(trabalhamos c enzimas ou proteínas), vao desencadear eventos de maneira completa e irreversível Existem reguladores que inativam, mas uma vez que você ativou o complexo dificilmente você vai conseguir parar isso Serve para falar se o ambiente esta favorável p se dividir ou não ANDREZA BORGES - XXXIII Vai se adequar aos diferentes tipos celulares, não mto em relação as fases mas mais ao tempo e aos interruptores q vao ser usados Vai responder a sinais intra e extracelulares Os pontos de controle são: • Ponto de restrição, no final de g1- inicio do processo. Entrada no ciclo celular e a duplicação dos cromossomos, tem que ter ctz que o ambiente esta favorável, ex: ausência de base não vai dar certo; se a célula não estiver favorável ela vai parar ali, ou em g1 ou em g0 • Transição entre g2 e a mitose: serve p verificar se todo DNA ta replicado e novamente se o ambiente ta favorável, se o DNA n tiver replicado corretamente alguém vai ficar com mais e menos, e o ambiente ve se tem tds os nutrientes • Transição entre metáfase e anafase: vê se todos os fusos estão ligados a pelo menos um cromossomo e se todos vão se separar corretamente e deixa passar pra próxima fase por isso “estimula” Quem vai a sinalização dos controles são as cinases dependentes de ciclinas – cdk – dependem de ciclinas p serem ativadas • As proteínas cinases estão em uma concentração constante durante toda a vida da células e as ciclinas são variáveis, quando precisa de controle são ativadas – pq se n elas seriam ativadas o tempo todo e desperdiçariam mta energia • As cdks são constantes, as ciclinas são cíclicas – períodos de síntese elas estão em maior quantidade e períodos de degradação quando elas não estão sendo utilizadas, em menor Existem 4 classes de ciclinas, 3 em eucariotos: G1/s ciclina: as cdks vão ser ativadas no final da g1 e vão ajudar na progressão do início da replicação, um pouco antes de entrar na fase S vai ter aumento delas, mas quando chega na fase s elas vão diminuir, porque o “auge” delas é entre G1 e S S ciclinas: começam atuar um pouco depois do inicio, na fase s, e estimula a duplicação do cromossomo, são as q mais perduram e vao ativar ate a fase da mitose M ciclinas:transição entre G2 e M, vao atuar na mitose, quando chega no meio da mitose já não vão servir mais G1 ciclinas: fazem a regulação das G1/S ciclinas, não são muito utilizadas em eucariotos porque é uma regulação da regulação Inativação das cdk-ciclinas: • Fosforilação inibitória: cdk não consegue mais se ligar a ciclina e não consegue mais se ativar mts das neoplasias estão aqui, pq as proteínas vão se ligar aqui e o inibidor de cdk se liga e inativa o complexo – p21, p27.. • Regulação entre a metáfase e anáfase: ciclossomo APC/C – complexo promotor da anáfase ANDREZA BORGES - XXXIII Catalisa a ubiquitinação e atua na expressão de dois tipos principais de proteínas: 1- Securinas: mantem cromátides irmãs unidas no início da mitose – a APC atua aqui e ai acontece a separação, APC tem a função de degradar as securinas no inicio da mitose 2- S-ciclicas e M-ciclinas: inativando a maioria das cdks Função: primeiramente permitir que separem os cromossomos e segundamente inativar as S-ciclinas e as M- ciclinas caso necessário Divisão e crescimento: As células humanas se dividem num número limitado de vezes, o telômero é o limite, o limite da divisão é o limite do telômero • Senescenca da replicação celular -> tornar a célula velha, chega a um ponto de senil • Tem algumas células imortalizadas – não significa q ela vi ser dividir corretamente, mas que vai se dividir p sempre – problemas nos check points