Transcript Ciclo_cellulare_CTF

CICLO CELLULARE
MITOSI: DIVISIONE DELLA CELLULA
INTERFASE
Fase G1: la cellula cresce, risponde ai segnali
esterni decide se duplicare DNA
Fase S: duplicazione DNA
Fase G2: verifica della replicazione; preparazione
alla mitosi
Senza FATTORI DI CRESCITA la cellula entra in G0
La maggior parte delle cellule sono in G0
Nei mammiferi “START” se ci sono MITOGENI
Regolazione del
ciclo cellulare
Punti di controllo
Veri e propri FRENI MOLECOLARI
Il sistema di controllo supera i punti di blocco in base:
1- all’andamento del ciclo
2- alle dimensioni della cellula
3- all’ambiente
Continue verifiche: avviare la fase successiva solo se la
precedente è stata ultimata
SISTEMA DI
CONTROLLO DEL CICLO
CELLULARE
ATTIVAZIONE-DISATTIVAZIONE CICLICA
DI PROTEINE O COMPLESSI PROTEICI
COSA INDUCE UNA CELLULA AD
ENTRARE IN FASE S O M?
Da G1 a S e da G2 a M
Chinasi ciclina dipendenti o CdK
Chinasi: fosforilazione, modifica la forma e la
funzione di una proteina
CdK fosforilano residui di serina o treonina
• CdK presenti in tutte le fasi; sono attive solo in certi
momenti del ciclo
• Accensione- spegnimento di CdK è dovuto a CICLINE
MPF fattore che guida il passaggio G2-M; poi fu visto che era
composto da ciclina e CdK della fase M
Analizziamo la FASE M
I livelli di ciclina (es ciclina M) variano durante il ciclo
cellulare
Attivazione delle CdK non è graduale: la ciclina deve
raggiungere una certa concentrazione
• Il complesso CdK-ciclina si forma in G2
• a Cdk sono aggiunti fosfati attivatori ed inibitori
• il passaggio a M è scatenato da de-fosforilazione
dei siti inibitori
• Es. CdK mitotica cliclina M
M-Cdk attivata attiva a sua volta altra M-Cdk
agendo su una fosfatasi che elimina i P inibitori
Attivazione di CdK fosforilazioni e mitosi
• Disassemblaggio lamina nucleare
• Golgi, RER
• Formazione fuso mitotico: fosf. MAP4
(controllo stabilità dei microtubuli)
• Compattamento dei cromosomi: fosforilazione
condensine
Attività delle CdK controllata con la
degradazione della ciclina (sistema ubiquitinaproteasoma)
Mitosi sta per terminare: il complesso APC ordina la
distruzione della ciclina M e la separazione dei
cromosomi
• Mammiferi:
• Cicline G1
• cicline G1/S e Cicline S
• Cicline M
Diverse CdK e diverse cicline
mammiferi
• Cicline D sono stimolate da fattori di crescita.
• Cdk 4 e 2+ cicline fosforilano la proteina retinoblastoma
(Rb)-oncosoppressore (reprime la trascrizione di geni per
la proliferazione)
• Rb fosforilata: trascrizione di geni utili per passare alla
fase successiva
E2F: fattore di trascrizione
Il sistema di controllo può fermare il
ciclo in punti di controllo specifici
• Proteine inibitrici delle CdK: ostacolano la formazione
dei complessi ciclina-CdK
• Es. DNA danneggiato cellula bloccata in G1
Danno al DNA
ATM: Atassia-Teleangectasia, rischio di sviluppare cancro circa
3 volte più elevato della popolazione normale
Blocco della fosfatasi che rimuove il fosfato
inibitore della chinasi che attiva la fase M: blocco
ciclo cellulare
Attivazione p53
• Danno al DNA
•
p53 (fattore di
trascrizione)
• Trascrizione del
gene p21
• p21 inibisce CdK
p53: oncosoppressore
50% dei tumori presenta
mutazioni di p53
p53, crocevia importante nel controllo
proliferazione e trasformazione neoplastica
Dopo danno al DNA:
1- arrestare il ciclo
2- attivare la riparazione DNA
3- se i danni sono troppi: APOPTOSI
Nel 2001 il Nobel
Fisiologia e Medicina
• Leland H. Hartwell, R. Timothy Hunt
and Paul M. Nurse
MECCANISMI CHE CONTROLLANO
LE DIVERSE FASI DEL CICLO
CELLULARE NEGLI EUCARIOTI