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Apoptosis: Programmed Cell Death, Monografías, Ensayos de Biología Molecular

Universidad El BosqueBiología Molecular

La apoptosis, o muerte celular programada, es un proceso celular esencial que permite a las células morir de una manera organizada. Juega un papel fundamental en el crecimiento, el desarrollo y la eliminación de células dañadas o anormales. Los mecanismos subyacentes de la apoptosis, incluyendo las vías extrínseca e intrínseca que conducen a la activación de las caspasas, las proteínas clave que ejecutan el proceso de muerte celular. También se discuten los inhibidores de la apoptosis y la relación entre las vías extrínseca e intrínseca. Este documento proporciona una visión general completa del proceso de apoptosis y su importancia biológica.

Tipo: Monografías, Ensayos

2019/2020

A la venta desde 14/10/2024

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APOPTOSIS
QUÉ ES LA APOPTOSIS:
-important cellular process that allows cells to die in a programmed way
-Plays an essential work in growth and development
-Plays an essential work in removing defective cells (ex. if cellular DNA is damage
and can not be repaired
-Cancer cells are able to block apoptosis
-Plays an essential job at growth, immune surveillance and neoplastic development
La apoptosis o muerte celular programada es responsable del equilibrio entre
proliferación y el mantenimiento de números celulares constantes en los tejidos.
Adicionalmente, proporciona un mecanismo de defensa por el cual las células
dañadas y potencialmente peligrosas pueden ser eliminadas.
POR QUE LAS CÉLULAS ENTRAN EN APOPTOSIS
● Desarrollo embrionario
● Cuando la estructura que forman ya no es necesaria
● Regular el número de células
● Eliminar células anormales
CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS QUE ENTRAN EN APOPTOSIS
1. Fragmentación del ADN
2. Condensación de la cromatina
3. Fragmentación del núcleo
4. Fragmentación de la célula
5. Cuerpos Apoptóticos
QUÉ PASA CON LAS CÉLULAS QUE ENTRAN EN APOPTOSIS:
Durante la apoptosis, el ADN cromosómico generalmente es fragmentado como
resultado de la escisión entre nucleosomas. La cromatina se condensa y a
continuación el núcleo se disgrega en pequeños fragmentos.
Finalmente, la célula encoge y se rompe en fragmentos envueltos de membrana
denominados cuerpos apoptóticos
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APOPTOSIS

QUÉ ES LA APOPTOSIS:

-important cellular process that allows cells to die in a programmed way -Plays an essential work in growth and development -Plays an essential work in removing defective cells (ex. if cellular DNA is damage and can not be repaired -Cancer cells are able to block apoptosis -Plays an essential job at growth, immune surveillance and neoplastic development La apoptosis o muerte celular programada es responsable del equilibrio entre proliferación y el mantenimiento de números celulares constantes en los tejidos. Adicionalmente, proporciona un mecanismo de defensa por el cual las células dañadas y potencialmente peligrosas pueden ser eliminadas. POR QUE LAS CÉLULAS ENTRAN EN APOPTOSIS ● Desarrollo embrionario ● Cuando la estructura que forman ya no es necesaria ● Regular el número de células ● Eliminar células anormales CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS QUE ENTRAN EN APOPTOSIS

  1. Fragmentación del ADN
  2. Condensación de la cromatina
  3. Fragmentación del núcleo
  4. Fragmentación de la célula
  5. Cuerpos Apoptóticos QUÉ PASA CON LAS CÉLULAS QUE ENTRAN EN APOPTOSIS: Durante la apoptosis, el ADN cromosómico generalmente es fragmentado como resultado de la escisión entre nucleosomas. La cromatina se condensa y a continuación el núcleo se disgrega en pequeños fragmentos. Finalmente, la célula encoge y se rompe en fragmentos envueltos de membrana denominados cuerpos apoptóticos

Las células apoptóticas y los fragmentos celulares son reconocidos y fagocitados mediante macrófagos y células vecinas, de modo que las células que mueren por apoptosis son rápidamente retiradas de los tejidos. Las células apoptóticas se reconocen bioquímicamente - Señal "Eat Me": ● Cambio en la posición de la fosfatidilserina, con expresión en la superficie celular, donde es reconocida por receptores expresados en las células fagocíticas. ● Pérdida de potencial eléctrico de la membrana interna mitocondrial ● Relocalización del citocromo C en el citosol CASPASAS In apoptosis cells are broken down from within by proteins which are caspases -Caspase activation can happen in two different pathways → extrinsic pathway intrinsic pathway -Las Caspasas son los últimos efectores de la apoptosis. -Su actividad catalítica depende de residuos de cisteína y estas clivan los sustratos después de un residuo de ácido aspártico (Asp). Iniciadoras → Caspasas 2 y 9 ● Contienen dominio de reclutamiento y activación de caspasas (CARD) Iniciadoras → Caspasas 8 y 10 ● Contienen dominios efectores de muerte celular (DED) Efectoras → Caspasas 3, 6 y 7

VÍA EXTRÍNSECA:

The initial signal comes from the outside of the cell This pathway is often initiated by other cells, commonly by T lymphocytes The lymphocytes have a molecule known as Fas ligand and the extrinsec way is initiated when the fas ligand binds to fas receptors in the cytoplasm of the cell This sets a chain of intracellular events that result in apoptosis Apoptosis is initiated when the caspases begin the breakdown of cellular materials The caspase cascade acts as a common endpoint for the second pathway known as the intrinsic pathway La transducción de señal apoptótica depende de la presencia de una porción citoplasmática denominada Dominio de Muerte (Death Domain) -También se pueden encontrar moléculas adaptadoras como FADD (Fas Associated Death Domain) o TRADD (TNF Receptor Associated Death Domain). La unión entre el dominio de muerte (DD) del receptor activado con la molécula adaptadora (con los dominios de muerte y dominio efector de muerte - DED) y con el dominio efector de muerte de la procaspasa da origen a la formación de DISC (Complejo Señalizador de la Inducción de Muerte).

VÍA INTRÍNSECA activada por FasL Y TNF alfa -Is initiated from signals from within the cells The intrinsic pathway is regulated by maintaining a balance between two sets of proteins in the mitochondrial membrane, that are the anti apoptotic proteins and the pro-apoptotic proteins In a healthy cell the pro apoptotic and the apoptotic bind blocking their action When a cell is damaged the pro apoptotic proteins are activated and the anti are blocked The pro-apoptotic punch a series of channels in the mitochondria allowing substances such as cytochrome C to exit to the cytoplasm as a signal for caspases to activate The leaked cytochrome C leaks to the APAF-1 proteins to create a compound called the apoptosome that activates the caspase cascade Las proteínas Bcl 2 regulan la vía intrínseca de la apoptosis principalmente al controlar la liberación de citocromo C y otras proteínas mitocondriales dentro del citosol. La familia de proteínas Bcl-2 se divide en tres grupos funcionales. Las proteínas antiapoptóticas (como Bcl-2 y Bcl-x) y las proteínas efectoras proapoptóticas (Bax y Bak) poseen cuatro dominios de homología a Bcl-2 (BH1-BH4). Las proteínas proapoptóticas sólo BH3 (por ejemplo Bid, Bad, Noxa, Puma y Bim) tienen únicamente un dominio de homología (BH3). Las proteínas sólo BH3 proveen un link entre el estímulo apoptótico y la vía intrínseca de la apoptosis, con diferentes estímulos activando diferentes proteínas BH3. Únicamente Bid, Bim y Puma pueden inhibir a todas las Bcl 2 anti apoptóticas (son los más potentes activadores de la apoptosis de la subfamilia BH3).

Activación de Apaf1 por citocromo C y hidrólisis de dATP a dADP. La unión de citocromo C y Apaf1 desencadena la formación del Apoptosoma y la activación de la Caspasa-9. Reclutamiento y activación de procaspasa-9. Una vez activada, la caspasa-9 escinde y activa las caspasas efectoras situadas más adelante en la vía, como las caspasa-3 y la caspasa-7, para provocar en su caso la muerte celular. second mitochondria-derived activator of caspases (SMAC)21 and serine protease OMI (also known as HTR2A), which neutralize caspase-inhibitory proteins such as X-linked inhibitor of apoptosis protein (XIAP)). INHIBIDORES DE LA APOPTOSIS Caspasas bloqueadas por las IAPs (proteínas inhibidoras de la apoptosis). Anti-IAPs bloquean la función de las IAPs. -Las IAPs se unen a las procaspasas e impiden su activación, así como la actividad de las caspasas maduras, promoviendo su degradación por el proteosoma PUNTO COMÚN ENTRE VIA INTRINSECA Y EXTRINSECA: -La procaspasa 8 de la vía extrínseca cuando se activa, además de romper los componentes de la célula también rompe Bid, una proteína pro apoptótica de las BH3-only. Cuando Bid se rompe se transloca a la mitocondria en donde es capaz de inactivar las proteínas anti apoptóticas y activar las pro apoptóticas para que así se de la vía intrínseca en donde se activan las caspasas 9 y de esta manera se da también la apoptosis.