CICLO CELULAR
EL ESTADO EN REPOSO O
G0
GENES DEL CICLO CELULAR
Ciclinas y Cdk
Las encargadas del control del ciclo
celular son dos tipos de proteínas:
- ciclinas
- Quinasas dependientes...
Las ciclinas
se sintetizan
y se
degradan en
las diferentes
fases del
ciclo celular
en las que
participan
Tipos principales de
Ciclinas
• Ciclinas G1/S: promueven el crecimento de la célula y la
preparan para la replicación de s...
Las CDKs se unen con diferentes
ciclinas a lo largo del ciclo celular
Complejos Ciclina-Cdk a lo largo
del ciclo celular
Regulación de los complejos
ciclina / CDK
• Asociación de la CDK
con su ciclina
específica: niveles de
síntesis y degradac...
Asociación de la CDK con su ciclina
específica: niveles de síntesis y
degradación de ciclinas
• Para que los pasos a travé...
Activación del complejo ciclina/Cdk
por fosforilación
• Se fosforila un residuo de treonina en la posición 160
de la Cdk p...
Fosforilación inhibitoria
• Fosforilación de los residuos de tirosina 15 en levaduras o
treonina 14 en vertebrados, dichos...
Proteínas que inhiben la actividad de los
complejos Ciclina/CDK
• Los complejos Cdk/ciclina también pueden ser regulados p...
Regulación de las CDK por Fosforilación
y Degradación controlada de ciclina
Sintesis regulada de las CDK y ciclinas
CICLO CELULAR
Cdk1
Cromosomas Mitóticos
y en G1
Los cromosomas
mitóticos
representan el nivel
más alto de
condensación de la
cromatina
¿Cuále...
Cohesinas y condensinas
Las condensinas hidrolizan ATP y pueden “enrollar” el ADN bajo condiciones
experimentales. No se c...
LA LÁMINA NUCLEAR Y SU
DESPOLIMERIZACIÓN
Envoltura Nuclear
EL CINETOCORO
Las Tres Clases
de Microtúbulos
del Huso
Mitótico
El huso acromático Separación de los
centríolos a ambos
polos.
Se produce por
proteínas motoras que
se desplazan hacia los...
PROMETAFASE
METAFASE
ANAFASE
Protoncogenes
• En general,
estimulan el
crecimiento y
división celular
• En cáncer, sufren
mutaciones de
ganancia de
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Gen normal
Protooncogén
Gen mutado
Oncogén
Expresión Expresión
Proteína normal
Proteína anómala
(Oncoproteína)
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Gen oncosupresor
Gen oncosupresor
mutado
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Proteína normal
oncosupresora
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GENES SUPRESORES DE TUMORES Y ONCOGENES
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Genes Supresores de Tumores
RB1
Genes Supresores de Tumores
RB1
Se requieren dos mutaciones sobre el gen supresor de
tumores para eliminar su actividad y promover cáncer
BRCA1
Inhibidores de quinasa dependientes de
ciclinas
• el principal punto de control ocurre en G1 y está definido por
señales externas
M-Cdk regula al complejo que promueve
la separación de las cromátidas
Las cohesinas unen a las dos
cromátidas hermanas
Transición
metafase/anafase
• Degradación
de las
proteínas
Smc1
(cohesina)
• y de la ciclina
B
Reensamblaje
de la
membrana
nuclear
CÁNCER
Mitogenos
Hormonas
Factores de crecimiento
Falta de nutrientes
Radiación UV
Infección viral
Estrés térmico
DESBALANCE = TR...
Cáncer
• El cáncer es un conjunto
de enfermedades en las
que el organismo produce
un exceso de células
malignas, las cuale...
Cáncer = desbalance entre división celular y muerte
Tumores benignos y malignos
• Tumor benigno: las células permanecen en su sitio de origen y no se
diseminan a otro tejidos...
Metástasis: invasión a otros tejidos
Clasificación del cáncer, dependiendo
del tipo celular
• Carcinoma: células epiteliales
(90% de los conocidos)
• Sarcoma: ...
Fases de
desarrollo del
cáncer
• Iniciación: mutación
en una o varias
células, ciclo celular
alterado
• Progresión:
mutaci...
El cáncer es el resultado de la
acumulación de anormalidades en
una célula
• Agentes iniciadores:
generan daño a
nivel de DNA
• Agentes promotores:
inducen división celular
Características de las células
cancerosas
• No sufren inhibición por contacto
• Producen sus propios factores de crecimien...
Factores genéticos
• Alteraciones en protooncogenes o en
genes supresores de tumores
• Mutaciones más frecuentes:
- puntua...
En organismos unicelulares, el avance en el
ciclo celular depende fuertemente del ambiente
MITOGENOS:
FACTORES DE CRECIMIENTO
Los factores de crecimiento
y las hormonas son señales
para continuar o detener el
crecimiento/división celular
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crecimiento
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submaxilar
Promueve proliferación de células
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ANEUPLOIDIA Y POLIPLOIDIA
ALTERACIONES NUMÉRICAS
Aneuploidías Poliploidías
*Nulisomía
*Monosomía
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*Tetrasomía
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Tetraploides
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Biología molecular-del-cáncer (2) [Recuperado]
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  1. 1. CICLO CELULAR
  2. 2. EL ESTADO EN REPOSO O G0
  3. 3. GENES DEL CICLO CELULAR
  4. 4. Ciclinas y Cdk Las encargadas del control del ciclo celular son dos tipos de proteínas: - ciclinas - Quinasas dependientes de ciclinas (Cdk) El patrón o tipo de ciclinas presentes en cada fase del ciclo celular es específico. Las Cdk fosforilan diferentes proteínas que participan en el ciclo celular. La actividad de las CDKs dependen de su interacción con las ciclinas.
  5. 5. Las ciclinas se sintetizan y se degradan en las diferentes fases del ciclo celular en las que participan
  6. 6. Tipos principales de Ciclinas • Ciclinas G1/S: promueven el crecimento de la célula y la preparan para la replicación de su DNA • Ciclinas S: son indispensables para la replicación del DNA • Ciclinas M: regulan los eventos de la mitosis • Ciclinas D: determinan si la célula entra o no en G0
  7. 7. Las CDKs se unen con diferentes ciclinas a lo largo del ciclo celular
  8. 8. Complejos Ciclina-Cdk a lo largo del ciclo celular
  9. 9. Regulación de los complejos ciclina / CDK • Asociación de la CDK con su ciclina específica: niveles de síntesis y degradación de ciclinas • Activación/Inactivación del complejo mediante fosforilación • Transporte • Unión aproteínas inhibitorias Los complejos ciclina/CDK se regulan por cuatro mecanismos:
  10. 10. Asociación de la CDK con su ciclina específica: niveles de síntesis y degradación de ciclinas • Para que los pasos a través del ciclo celular sean irreversibles, la ciclina se degrada por un mecanismo de proteólisis dependiente de ubiquitina, las dos más importantes son: • SCF: actúa en las ciclinas G1 y S • APC: actúa sobre ciclinas M
  11. 11. Activación del complejo ciclina/Cdk por fosforilación • Se fosforila un residuo de treonina en la posición 160 de la Cdk por acción de la enzima CAK (Cdk- activating kinase) • La ciclina y su correspondiente quinasa se pueden unir pero el complejo no es funcional hasta que es activado por la CAK
  12. 12. Fosforilación inhibitoria • Fosforilación de los residuos de tirosina 15 en levaduras o treonina 14 en vertebrados, dichos aminoácidos se encuentran en el amino terminal de la Cdk • Proceso catalizado por la quinasa Wee1.
  13. 13. Proteínas que inhiben la actividad de los complejos Ciclina/CDK • Los complejos Cdk/ciclina también pueden ser regulados por la unión a proteínas inhibidoras llamadas CKIs, en células de mamífero las CKIs principales son: - Proteínas de la familia CIp/Kip, regulan la interfase G1/S - Proteínas de la familia Ink4 presentes en el punto de restricción en G1
  14. 14. Regulación de las CDK por Fosforilación y Degradación controlada de ciclina
  15. 15. Sintesis regulada de las CDK y ciclinas
  16. 16. CICLO CELULAR
  17. 17. Cdk1
  18. 18. Cromosomas Mitóticos y en G1 Los cromosomas mitóticos representan el nivel más alto de condensación de la cromatina ¿Cuáles son las bases moleculares de ésta condensación?
  19. 19. Cohesinas y condensinas Las condensinas hidrolizan ATP y pueden “enrollar” el ADN bajo condiciones experimentales. No se conoce el mecanismo preciso de condensación por condensina Dímero de SMC (Structural Maintenance of Chromosomes) en complejo de condensina o cohesina Unión de cromátides hermanas por cohesina Enrollamiento del ADN por condensinas Son complejos proteicos que contienen dímeros de proteínas SMC y pueden unirse al ADN por sus extremos globulares Las cohesinas “unen” a las cromátides hemanas a lo largo de toda su extensión
  20. 20. LA LÁMINA NUCLEAR Y SU DESPOLIMERIZACIÓN
  21. 21. Envoltura Nuclear
  22. 22. EL CINETOCORO
  23. 23. Las Tres Clases de Microtúbulos del Huso Mitótico
  24. 24. El huso acromático Separación de los centríolos a ambos polos. Se produce por proteínas motoras que se desplazan hacia los extremos +, interactuando sobre microtúbulos antiparalelos Esas proteínas motoras están relacionadas a la kinesina
  25. 25. PROMETAFASE
  26. 26. METAFASE
  27. 27. ANAFASE
  28. 28. Protoncogenes • En general, estimulan el crecimiento y división celular • En cáncer, sufren mutaciones de ganancia de función • A un protoncogen mutado se le llama ONCOGEN
  29. 29. Gen normal Protooncogén Gen mutado Oncogén Expresión Expresión Proteína normal Proteína anómala (Oncoproteína) Hay estímulo Hay estímulo La proteína actúa La proteína actúa No hay estímulo No hay estímulo La proteína no actúa La proteína actúa Mutación Función normal Actividad excesiva Cáncer Oncogén Sobreexpresión
  30. 30. Gen oncosupresor Gen oncosupresor mutado Expresión Expresión Proteína normal oncosupresora Proteína anómala (no Oncosupresora) Hay estímulo Hay estímulo La proteína actúa La proteína no actúa No hay estímulo No hay estímulo La proteína no actúa La proteína no actúa Mutación Función normal No hay actividad Cáncer Gen supresor
  31. 31. GENES SUPRESORES DE TUMORES Y ONCOGENES
  32. 32. p53
  33. 33. Genes Supresores de Tumores RB1
  34. 34. Genes Supresores de Tumores RB1
  35. 35. Se requieren dos mutaciones sobre el gen supresor de tumores para eliminar su actividad y promover cáncer
  36. 36. BRCA1
  37. 37. Inhibidores de quinasa dependientes de ciclinas
  38. 38. • el principal punto de control ocurre en G1 y está definido por señales externas
  39. 39. M-Cdk regula al complejo que promueve la separación de las cromátidas
  40. 40. Las cohesinas unen a las dos cromátidas hermanas
  41. 41. Transición metafase/anafase • Degradación de las proteínas Smc1 (cohesina) • y de la ciclina B
  42. 42. Reensamblaje de la membrana nuclear
  43. 43. CÁNCER
  44. 44. Mitogenos Hormonas Factores de crecimiento Falta de nutrientes Radiación UV Infección viral Estrés térmico DESBALANCE = TRANSFORMACION CELULAR Los tejidos de un organismo multicelular mantienen su tamaño gracias a una estricta regulación de ciclo celular y apoptosis acorde a las señales extracelulares e intracelulares que perciben las células
  45. 45. Cáncer • El cáncer es un conjunto de enfermedades en las que el organismo produce un exceso de células malignas, las cuales tienen un índice de crecimiento y división más allá de los límites normales • Potencialmente, cualquier célula puede llegar a ser cancerosa.
  46. 46. Cáncer = desbalance entre división celular y muerte
  47. 47. Tumores benignos y malignos • Tumor benigno: las células permanecen en su sitio de origen y no se diseminan a otro tejidos. Se eliminan fácilmente por cirugía. Por ejemplo una verruga • Tumor maligno: es capaz de invadir otros tejidos. Su tratamiento es muy complicado
  48. 48. Metástasis: invasión a otros tejidos
  49. 49. Clasificación del cáncer, dependiendo del tipo celular • Carcinoma: células epiteliales (90% de los conocidos) • Sarcoma: células de tejido conectivo (músculo, hueso o cualquier tejido fibroso) • Leucemia y linfoma: el primero es en células de la sangre y el segundo en células del sistema inmune (8% en humanos)
  50. 50. Fases de desarrollo del cáncer • Iniciación: mutación en una o varias células, ciclo celular alterado • Progresión: mutaciones adicionales que brindan ventaja selectiva a la célula, selección clonal
  51. 51. El cáncer es el resultado de la acumulación de anormalidades en una célula
  52. 52. • Agentes iniciadores: generan daño a nivel de DNA • Agentes promotores: inducen división celular
  53. 53. Características de las células cancerosas • No sufren inhibición por contacto • Producen sus propios factores de crecimiento: estimulación de crecimiento autócrina • Producen menos moléculas de adhesión en su superficie (esto promueve la metástasis) • Secretan proteasas que rompen la matriz extracelular de tejidos adyacentes y les permiten colonizarlos • Secretan factores de crecimiento que promueven la generación de vasos sanguíneos a su alrededor (angiogenesis) • Por lo general fallan en diferenciarse • No presenta apoptosis
  54. 54. Factores genéticos • Alteraciones en protooncogenes o en genes supresores de tumores • Mutaciones más frecuentes: - puntuales - amplificación de segmentos de DNA - translocaciones cromosómicas Protooncogenes Genes que pueden convertirse en oncogenes Los oncogenes estimulan la proliferación celular Genes supresores de tumores Detienen la proliferación celular
  55. 55. En organismos unicelulares, el avance en el ciclo celular depende fuertemente del ambiente
  56. 56. MITOGENOS:
  57. 57. FACTORES DE CRECIMIENTO
  58. 58. Los factores de crecimiento y las hormonas son señales para continuar o detener el crecimiento/división celular
  59. 59. Factor Fuente Actividad EGF/ Factor de crecimiento epidérmico Glándula submaxilar Promueve proliferación de células del mesénquima, glía y epiteliales Eritropoietina Riñón Promueve proliferación y diferenciación de eritrocitos TGF / Factor de transformación  Células T y NK Inhibe proliferación de macrófagos y linfocitos Interleucina 3 Células T activadas Crecimiento de células hemetopoiéticas progenitoras Interleucina 12 Células B, macrófagos Proliferación de células NK Interferones Macrófagos, neutrófilos Inducción de síntesis de proteínas de membrana MHC Factores de crecimiento y citocinas
  60. 60. ANEUPLOIDIA Y POLIPLOIDIA
  61. 61. ALTERACIONES NUMÉRICAS Aneuploidías Poliploidías *Nulisomía *Monosomía *Trisonomía *Tetrasomía Triploides Tetraploides Pentaploides Autopoli ploidía Alopolipl oidía Posibles estados tipo de alteración numérica

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