¡Descarga 17. Control del cicle cel·lular y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity!
17- Control del cicle cel·lular
Totes les cèl·lules es “reprodueixen” per divisió donant lloc a dues cèl·lules filles. Aquestes cèl·lules, també poden créixer i dividir-se donant lloc a una població cel·lular. Com més evolucionat és l’ésser, més complex és el procés de reproducció cel·lular i més controlat està.
La divisió de totes les cèl·lules està regulada i coordinada amb el creixement cel·lular i la replicació del DNA per assegurar la formació correcta de les cèl·lules i la segregació correcta del seu genoma. En eucariotes, el cicle cel·lular està regulat per factors de creixement que controlen la proliferació cel·lular coordinant, així, la divisió individual de les cèl·lules amb les necessitats de l’organisme.
El cicle cel·lular es pot dividir en dos fases: la fase M o mitosi, i la interfase, que integra les fases G1, S i G 2 durant les quals la cèl·lula creix (G1) i es replica el DNA (S) i es sintetitzen proteïnes necessàries per fer la mitosi (G2). El cicle cel·lular normal consta d’aquestes parts, mentre que el cicle cel·lular d’un embrió primari consta només de les fases S i M, això passa perquè en aquest moment interessa adquirir un gran nombre de cèl·lules, les quals ja creixeran posteriorment.
En un cicle cel·lular complet, trobem tres punts de control. El primer es troba a final de la fase G1, en aquest punt es controla que l’ambient sigui favorable, que la cèl·lula sigui
prou gran i que el DNA no estigui lesionat abans de replicar-lo a la fase S. El segon es
troba abans d’entrar a la mitosi (fase M), es segueix controlant que hi hagi un ambient
favorable i es repassa el DNA després de la replicació, si tot està bé i es pot avançar, es
produeix l’assemblatge del fus mitòtic i comença la fase M. El tercer punt de control es
troba a la fase M ja avançada, a l’anafase. Es detecta que tots els cromosomes estiguin
correctament alineats sobre la placa metafàsica ja que d’aquí en prové la correcta
segregació del material genètic. Si estan tots alienats, es comença la citocinesi i es
completa la divisió cel·lular.
Molècules del sistema de control del cicle cel·lular:
Perquè el cicle cel·lular avanci, es necessita la presència del factor promotor de la maduració
(MPF). L’MPF està compost per dues subunitats, la Cdc2 i la CiclinaB. La CiclinaB és una subunitat reguladora necessària per activar la capacitat catalítica de la Cdc2. Per tant, l’activitat de l’MPF està controlada per l’acumulació i degradació periòdica de CiclinaB durant el transcurs del cicle.
No només existeix el complex Cdc2-CiclinaB, que és l’encarregada del pas de G 2 a M, sinó que també es coneixen els complexos MPF Cdk4-CiclinaD i Cdk6-CiclinaD, que controlen el pas a través del punt de restricció de G1; el complex Cdk2-CiclinaE, que intervé avançada G 1 i és necessari pel pas a S; i el complex Cdk2-CiclinaA, que és necessari per la progressió a través de la fase S.
Control de la transició G1/S. Punt de restricció:
Quan la cèl·lula és prou gran, i les condicions del medi són favorables, els receptors de la superfície cel·lular reben mitogen. El receptors del mitogen activa la Ras, la qual activa la MAP quinasa, que entra al nucli per activar els gens de la proteïna reguladora. Aquests gens s’expressen immediatament i es sintetitza la proteïna reguladora Myc. La proteïna reguladora Myc activa per fosforilació el complex Cdk4-CiclinaD o Cdk6-CiclinaD. Aquest complex activat fosforila la proteïna Rb inactivant-la, de manera que queda alliberada la proteïna E2F. Aquesta proteïna s’activa per feedback (autoactivació). Un cop activada, l’E2F activa la transcripció dels gens de proteïnes per la fase S. Amb aquesta transcripció es sintetitzen Cdk2-CiclinaE i Cdk2-CiclinaA. Aquestes ciclines són les encarregades de promoure la síntesi i replicació del DNA a la fase S i, per tant, el progrés d’aquesta fase.
La Cdk2-CiclinaA és l’encarregada de fosforilar el precomplex de replicació, activant així l’origen de replicació i
permetent la replicació del DNA.
La transició de G 1 cap a S es pot veure bloquejada per un punt de restricció que detecta danys en el DNA o quan hi ha una estimulació excessiva. Si hi ha danys al DNA, s’activen les quinases ATM o ATR que activen les quinases Chk1 o Chk2, les quals
Per altra banda es degrada la CiclinaB. Aquesta degradació significa una inactivació de l’MPF. Quan l’MPF està inactiu significa que la mitosi s’acaba, i per tant comença la citocinesi. Alhora s’activen les fosfatases, que provoquen la despolarització del fus mitòtic, la descondensació dels cromosomes, la reformació de l’embolcall nuclear.
