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CICLO CELULAR Compreende todos os estágios de vida da célula, que comporta uma fase pré-divisão, ou intérfase, e uma fase de divisão, que pode ser a mitose ou a meiose. • É a partir desse mecanismo de duplicação e divisão celular que se pode ter a continuidade da vida • Esse processo permite que cada célula copie e passe sua informação genética para a próxima geração de células • Cromossomos homólogos advém da fecundação (1 da mãe e 1 do pai) • Todas as células têm o mesmo material genético, sendo a identidade e função dela determinada pela epigenética (que ativará ou desativará genes conforme sua diferenciação) • A célula menos diferenciada é a que mais se divide • As células precisam de um estímulo para se dividirem e se diferenciarem • As células que não se dividem mais estão em G0 REGULAÇÃO DO CICLO CELULAR • Ao fim de cada etapa tem-se a regulação do ciclo, que ocorre por retroalimentação • Sistema de controle do ciclo celular, com pontos de verificação • Proteínas cinases dependentes de ciclina (CDKs) (as cinases controlam os pontos de verificação (3) e são dependentes de ciclina) – estimulam a divisão à medida que permitem a transição das fases, mas são inibidas por alguns mecanismos também, como a supressão tumoral Comentado [IG1]: os tipos de maquinaria estão envolvidos na divisão celular: um produz os novos componentes da célula em crescimento, e o outro atrai os componentes para os seus locais corretos e os reparte apropriadamente quando a célula se divide em duas. O sistema de controle do ciclo celular ativa e inibe toda essa maquinaria nos momentos corretos e coordena as várias etapas do ciclo. Comentado [IG2]: Assim, o sistema de controle não aciona a próxima etapa no ciclo, a não ser que a célula esteja preparada apropriadamente Comentado [IG3]: As proteínas-cinase essenciais ao sistema de controle do ciclo celular estão presentes nas células em proliferação durante todo o ciclo celular. Contudo, elas são ativadas apenas em momentos apropriados no ciclo, após o qual elas são rapidamente inibidas Comentado [IG4]: um problema nas ciclinas que interfira na sua degradação pode gerar câncer, pois vai estimular a célula a se dividir descontroladamente INTÉRFASE • Momento em que o material genético da célula diploide (46 cromossomos) se duplica e são sintetizados os componentes fundamentais para a ocorrência da divisão celular • Maior tempo de vida celular • Pelo alto metabolismo nesta fase, há o consumo contínuo do nucléolo, motivo pelo qual ele é, de fato, “degradado” na prófase • Há a duplicação do centrossomo – centro organizador dos microtúbulos (citoesqueleto) • Nesta fase, o DNA se encontra majoritariamente desespiralizado (descondensado), para que possa ocorrer tradução de proteínas e afins • Na fase G1, a síntese é principalmente de proteínas essenciais para o processo de replicação, que se dará logo em seguida – elevada atividade metabólica, crescimento celular e reparo • Inicialmente, tem-se 46 moléculas de DNA, na fase S da intérfase esse número sobe para 92 moléculas, constituindo, de fato, a duplicação do DNA (fase controlada por S-Cdk) e formação das cromátides irmãs (unidas por coesinas) • Na fase G2, a síntese é principalmente de proteínas essenciais para a divisão – fuso do áster, por exemplo (controle do M-Cdk – permite ou não a ida para mitose) • O fuso mitótico é a maquinaria que divide os cromossomos duplicados e sua formação é induzida pelo complexo M-Cdk – tal mecanismo ocorre no final de G2 e força a entrada na fase mitótica MITOSE • O primeiro passo é a condensação dos cromossomos (por complexos proteicos chamados condensinas) • Os processos de mitose se dividem, mas entende-se que se comportam de modo que o início consiste na preparação para a divisão e o fim consiste na conclusão da divisão para dar “vida” à nova célula ativa Prófase • Há formação do fuso mitótico, apesar das proteínas desse fuso (microtúbulos) já terem sido sintetizadas na intérfase • Há o desaparecimento da carioteca para que os centrossomos/centríolos possam se organizar em polos opostos para separar as cromátides (polos do fuso) • há a desintegração do nucléolo • há a condensação dos cromossomos • Começa a organização equatorial dos cromossomos (prometáfase) Metáfase • há de fato a organização equatorial dos cromossomos • fase de condensação máxima dos cromossomos Anáfase • há a separação das cromátides irmãs para cada um dos lados opostos • rompimento das ligações de coesina • após a separação das cromátides irmãs, os cromossomos são agora puxados para os polos aos quais estão ligados Comentado [IG5]: Como esta é a fase que compreende maior parte da vida celular e, também, a de maior metabolismo, o DNA da célula vai estar descondensado, para facilitar os mecanismos de síntese. Do contrário, na divisão celular, a importância para a célula é que o compartilhamento aconteça de maneira igual, não havendo processos metabólicos nessa fase. Por isso, na divisão a célula está com material genético condensado. Além disso, se uma célula precisa se dividir, ela entra na fase S para duplicar. Se não precisa, ela fica na fase G0, como nos neurônios. Telófase • como a telófase é, de fato, a conclusão do processo de formação da nova célula ativa e funcional, tudo que ocorreu na prófase, ocorre o contrário aqui • há a dissociação do fuso mitótico • há o surgimento da carioteca a redor de cada conjunto de cromossomos filhos – origem de dois novos núcleos • há a descondensação dos cromossomos • há o aparecimento do nucléolo – já que os cromossomos voltam à atividade metabólica • há a clivagem do citoplasma em dois, dando origem às duas novas células filhas com materiais genéticos iguais e componentes igualmente divididos (citocinese) Câncer • proto-oncogene: estimula a proliferação celular • estimula a produção de ciclina e, portanto, a divisão celular • no caso de mutação, haverá multiplicação celular descontrolada • age de maneira dominante, uma mutação e já resulta no fenótipo (há ganho de função: oncogene) • atuam de maneira positiva no ciclo – estimulando • gene supressor tumoral: inibe a produção de ciclina • inibe a produção de estimuladores de divisão e sintetizam inibidores • em caso de mutação, a ciclina continuará sendo produzida e a divisão continuará acontecendo de maneira descontrolada, até a geração do câncer (há perda de função) • atuam de maneira negativa no ciclo – inibindo (a mutação que desencadeia a clínica)