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ASIGNATURA DE BIOLOGÍA CELULAR Y MOLE CULAR
“RECEPCIÓN CELULAR. MECANISMOS MOLECULARES"
AUTORES 2020228455 - ABANTO RAMOS ANNY STEPHANY 2020234988 - AREVALO SAENZ CLAUDIA DEL ROSARIO 2019121133 - BARRANTES VILLALTA AHBEL YUSUV 2020235119 - CARRASCO TORRES ANEL MILENE 2020235177 - CHAVEZ GUEVARA DANITZA KATHERINE 2020235225 - CONTRERAS TORRES JOHSSELYN NAGELY KIMBERLY 2020235267 - CUZQUEN SUCLUPE CLARA SOFIA GABRIELA 2020235315 - FERNANDEZ DIAZ MARYCIELO 2015440067 - GRADOS VERA FÁTIMA ROMINA 2020235410 - GUERRERO FLORES GABRIELA ANTUANE 2020235535 - LLONTOP AGUILAR ÁLVARO SANTIAGO 2020234645 - NUÑEZ GUEVARA SULI PAOLA 2020235684 - ORTIZ GUERRERO JOAQUIN ALBERTO 2020234988 - VILLAMONTE CASTILLO MAYRA LORELYN 2020236247 - ZEGARRA CASTILLO LORENA NAYELI DOCENTE Dr. HÉCTOR FILAMIR YAIPÉN GONZÁLES PIMENTEL - PERÚ 2021- I
OBEJTIVO DE APRENDIZAJE
Reconocer, identificar una cascada de reacción, relacionar los andamios celulares con los receptores nucleares.
Debemos tener en cuenta que el empleo de reacciones en cascada es de valor fundamental, ya que ayuda a minimizar dichos inconvenientes, por lo que se reducen tanto el número de etapas sintéticas como el de grupos protectores empleados en la obtención de compuestos con una estructura molecular compleja. La cascada de reacción es experta en síntesis de un compuesto dado que debería llevarse a cabo en una sola operación sintética al 100%, a partir de sustancias asequibles sin generar residuos. Además, debería ser sencilla, segura, aceptable y respetuosa con el medio ambiente. Por lo tanto, se habla de una visión idealista de la síntesis perfecta, y, pese a que la síntesis total de productos naturales y de otros compuestos biológicamente activos han alcanzado un elevado nivel de sofisticación, todavía estamos lejos de llegar a ese grado ideal de perfección (3). Fosforilación y desfosforilación de proteína La fosforilación de proteínas es el principal mecanismo en la regulación de la organización del citoesqueleto durante el ciclo y la diferenciación celular. Así, el nivel de fosforilación de cualquier proteína celular en un determinado momento, refleja la actividad relativa de las quinasas y fosfatasas que catalizan esta interconversión. El mecanismo general de los procesos de fosforilación en células eucarióticas se muestra en la siguiente figura (4).
FIGURA 1. Mecanismo general de los procesos de fosforilación en células eucarióticas. Este mecanismo requiere la acción concertada de dos tipos de enzimas: las proteínas kinasas que realizan la fosforilación y las fosfoproteínas fosfatasas que catalizan la desfosforilación (5). El mecanismo se basa en el hecho de que las proteínas presentan propiedades diferentes cuando están fosforiladas y cuando no lo están. Así, la intensidad de su actividad, su sensibilidad a modificadores, su localización celular y las sustancias sobre las cuales actúan dependen del estado de fosforilación de la proteína. La adición del grupo fosfato a una proteína o la sustracción del mismo desde una proteína provoca en ella un fenómeno de transconformación que trae como consecuencia un cambio en sus propiedades biológicas y, por lo tanto, una modificación en las características de los procesos en los cuales participan estas proteínas. El nivel de fosforilación de una proteína dada en cualquier momento refleja las actividades relativas de las kinasas y las fosfatasas que catalizan el proceso de interconversión de las diferentes formas de la proteína (5). En síntesis, los aminoácidos tirosina, serina y treonina son aminoácidos polares no cargados debido a que no contienen un grupo hidroxilo. En las fosforilaciones este grupo es sustituido por un fosfato, que se une en forma
de la MAP cinasa, que pueden translocar al núcleo y fosforilar muchas proteínas distintas. “Entre las proteínas diana para la MAP cinasa se encuentran los factores de transcripción que regulan la expresión de proteínas con papeles importantes para el ciclo y la diferenciación celulares.” (6). Figura modificada de Fig. 16-32 y 16-33 de Alberts B et al Introducción a la biología celular. 3ra edición México. Ed. Panamericana año 2011 p 557.-
3. Andamios celulares. ¿Cómo se relacionan con los receptores celulares? Señale ejemplos. La alianza entre los andamios celulares con los receptores celulares debe ser compatible para que la inserción de los tejidos sea óptimos y saludables para el ser humano. Los receptores celulares son un mecanismo a nivel de las células que sirven para percibir en la sangre cualquier elemento positivo o negativo para el organismo celular, por ello poseen la particularidad de estimular o no alguna función de ella. El andamio celular es un método que le ha servido a la Bioingeniería para remplazar o restaurar tejidos dañados en el ser humano. Se usa en la reconstrucción de tejidos, órganos, los cuales se realizan fuera del
organismo, es decir, realizado en laboratorios apoyándose en andamios que deben ser tratados en condiciones óptimas, estos son: oxigeno, humedad, temperatura, nutrientes que luego al ser colocado en el tejido a recuperar no sea rechazado Estos se unen a sus respectivas proteínas receptoras intracelulares y alteran la capacidad de estas proteínas para controlar la transcripción de genes específicos. Por lo tanto, estas proteínas sirven como receptores intracelulares y como efectores intracelulares para la señal. Por otro lado, todos los receptores están estructuralmente relacionados con la gran súper familia de receptores nucleares.Muchos miembros de la familia han sido identificados por secuenciación del ADN solamente, y su ligando aún no se conoce; por lo tanto, se denominan receptores nucleares huérfanos, y constituyen grandes fracciones de los receptores nucleares codificados en los genomas de los seres humanos, Drosophila, y el nematodo C. elegans. Algunos receptores nucleares de mamíferos están regulados como metabolitos intracelulares más que por moléculas de señalización secretadas; los receptores de proliferación de peroxisoma activados (PPARs), por ejemplo, se unen a metabolitos de lípidos intracelulares y regulan la transcripción de genes implicados en el metabolismo de los lípidos y diferenciación de células adiposas (7). Por último, es probable que los receptores nucleares de hormonas evolucionaron a partir de tales receptores de metabolitos intracelulares, lo que ayudaría a su localización intracelular.
4. ¿Cómo es y funciona un receptor nuclear? Señale ejemplos. El receptor nuclear constituye una familia de factores transcripcionales, en los que se han identificado 48 miembros que conforman la superfamilia, estos están activados por ligando específicos de naturaleza lipofílica, como las hormonas esteroideas, tiroideas y ácidos grasos, los cuales regulan la expresión de un gran número de genes dependientes del tipo y contexto celular.
Aparte de funcionar como integradores moleculares de procesos fisiológicos complejos, los receptores nucleares también participan en diferentes procesos patológicos, incluidos, entre otros, el cáncer, las enfermedades inflamatorias, el síndrome metabólico o la neurodegeneración con una alta prevalencia en la sociedad actual y que constituyen un importante reto para nuestro sistema de salud. Su posición central como principales transductores de las señales mediadas por pequeñas moléculas en la regulación genómica, los convierte en una herramienta para comprender los procesos patológicos, el desarrollo racional de fármacos y para el abordaje de nuevas aproximaciones terapéuticas, por lo que son de gran interés para las compañías farmacéuticas. De hecho, fármacos que tienen como diana a los receptores nucleares son hoy en día la segunda categoría más prescrita y en algunos casos el único tratamiento en algunas patologías (9).
5. ¿Qué es un receptor celular? Los receptores celulares son proteínas esenciales que reciben señales en o sobre la superficie celular (10). Cuando una molécula de señal específica (ligando) se une a su receptor correspondiente, actúa como una llave para abrir la puerta. La unión del ligando desencadena cambios en el receptor, lo que lleva a una serie de cambios intracelulares y de señalización descendentes. En fisiología normal, esta es una señal química en la que una proteína-ligando se junta con un receptor de proteína. Un ligando es un mensajero químico que es liberado por una célula para enviar una señal a otra célula. La unión da como resultado un efecto celular, que se expresa como una serie de cambios en la célula, incluidos cambios en la transcripción o traducción de genes o cambios en la morfología celular (11). Los receptores celulares pueden clasificarse ampliamente en: A. Receptores de superficie celular También conocida como receptores transmembrana. Estas traspasan la membrana celular y facilitan el acceso celular a los ligandos que no pueden cruzar la membrana plasmática por sí mismos (10). Regularmente, esto es debido a que estos ligandos son hidrófilos o grandes, motivo por el cual no pueden extenderse a través de la
membrana plasmática. Existen tres tipos principales de receptores de superficie celular: a) Receptores de canal de iones: son como puertas que se abren para que los iones entren en la célula. Hay diferentes subtipos: los canales iónicos activados por voltaje, los cuales se abren o cierran en respuesta a cambios en el potencial de membrana y los canales iónicos activados por ligando, que se abren o cierran en respuesta a la unión de un ligando específico (por ejemplo, un neurotransmisor) a su dominio extracelular. Cuando se abren, suministran un canal por medio del cual los iones pueden entrar pasivamente a la célula (10). b) Receptores acoplados a proteína G (GPCR): son un grupo variado de receptores de superficie celular que utilizan proteínas específicas denominadas proteínas G para participar en la señalización celular (10). c) Receptores ligados a enzimas: son receptores de superficie celular que tienen un sitio catalítico en su dominio intracelular, que está asociado con una enzima o tiene actividad enzimática en sí misma, lo que le permite catalizar reacciones químicas (10). Ejemplo: Los receptores tirosina quinasa (RTK) son una clase de receptores ligados a enzimas que se encuentra en humanos y muchas otras especies. Una quinasa es una enzima que transfiere grupos fosfato a una proteína o molécula diana, y un receptor de tirosina quinasa transfiere grupos fosfato específicamente al aminoácido tirosina d) Integrinas : se encargan de unir las células a la matriz extracelular, lo cual es indispensable para que las células proliferen y sobrevivan. Además, son capaces de mediar
CONCLUSIONES
Se llegó a la conclusión de que las proteínas G son una familia de proteínas que pueden ser monoméricas o heterotriméricas. La comunicación entre células o señalización celular es un proceso esencial en la vida de todos los organismos, muy particularmente en la de los más complejos. Asimismo, las células generalmente se comunican entre sí mediante unas señales químicas. Se identificó la cascada de reacción es experta en síntesis de un compuesto dado que debería llevarse a cabo en una sola operación sintética al 100%. Por último, se relacionó los andamios celulares con los receptores nucleares.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Universidad de Salamanca. Proteínas G Mensajeras. [Internet]. [Consultado el 17 mayo 2021]. Disponible en: http://proteinasestructurafuncion.usal.es/moleculas/GPROTEINS/index.h tml 2. Mecanismos de Transducción de señales por receptores de membrana. [Internet]. [Consultado el 17 mayo 2021]. Disponible en: https://webs.ucm.es/info/biomol2/Tema%2001.pdf 3. Otero J, Granja J. Aprendiendo de la naturaleza: reacciones en cascada, en síntesis [Internet]. Real Sociedad Española de Química. Dialnet. 2012. [Citado 16 mayo 2021]. 108(2), 106–113. Disponible en: file:///C:/Users/HP/Downloads/Dialnet-AprendiendoDeLaNaturaleza- 3958695%20(1).pdf 4. Gonzales J. Fosforilación en células eucariotas. Papel de fosfatasas y quinasas en la biología, patogenia y control de protozoosis tisulares y sanguínea [Internet]. Rev. Méd. Chile. Scielo. 2000. [Citado16 mayo 2021]. 128(10). Disponible en: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php? script=sci_arttext&pid=S0034-98872000001000012&lng=n&nrm=iso 5. Hernández R. Kinasas y Fosfatasas: el yin y el yan de la vida [Internet]. Rev haban cienc méd. Scielo. 2012. [ Citado 16 mayo 2021]. 11(1), 15- 24. Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php? script=sci_arttext&pid=S1729-519X 6. Bruce Alberts, et al. Introducción a la Biología Celular. 5ª edición: Editorial Medica Panamericana; 2021. 733 pp. 7. Rico X. Los 6 tipos de receptores celulares y su función [Internet]. Azsalud.com. 2015 [citado 19 May 2021]. disponible en: https://azsalud.com/medicina/tipos-receptores-celulares 8. Ortega B, Herrera M, Tecalco A. Receptores Nucleares: Del núcleo al citoplasma [Internet]. 2015 [citado 17 mayo 2020]. Disponible en:
