1. PUNTOS DE CONTROL
DEL CICLO CELULAR
Autores:
Byron Rafael Larios Alemán
Douglas Josué Arburola Reyes

2. Objetivos
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Explicar los principales puntos de control.
Reconocer las principales enzimas y proteínas que
intervienen en cada punto de control.
Explicar las consecuencias debido a la alteración de
estos procesos.

3. Ciclo celular
Sabemos que el ciclo celular está regulado
principalmente por el complejo de las Ciclinas
dependientes de Quinasas o CDK-Ciclinas, e
inhibida por las CIP o Proteínas inhibidoras
de ciclina y las INK4 o Inhibidores de
quinasas.
Ahora para el control del ciclo celular, tenemos
cuatro puntos en los que se controla a la
célula para permitir o restringir las acciones
son:
a. Un punto de restricción:
b. Tres puntos de control.

4. Punto de restricción

Es el principal punto
de control. Se
encuentra casi al final
de G1, en las líneas
de frontera. Este
punto está
principalmente
controlado por el
medio y depende de
su capacidad de
inducción, el que la
célula se comprometa
a completar el ciclo
celular

5. Responsables de este punto:
P16

Los responsables
intracelulares del paso a
través de este punto, son los
complejos CDK4 y CDK6 –
Ciclina D, que “liberan” al
factor de transcripción E2F de
la proteína Rb (proteína del
Retinoblastoma), las CDK
tienen que fosforilar al Rb
para que libere a E2F. La
fosforilación de la proteína Rb
por las CDK-Ciclina, permite
la liberación del factor de
transcripción E2F del
complejo Rb-E2F.
Fosforilació
Fosforilació
nn
Ciclina D
CDK4
CDK4
E2F
Activación de
Activación de
transcripción de
transcripción de
proteínas para la
proteínas para la
síntesis de ADN
síntesis de ADN

6. E2
F
Factor E2F.
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Como decíamos el factor E2F
es necesario para la
transcripción de ciertos genes
(genes que codifican para
histona, proteínas de
replicación de ADN, etc.) y para
estimular la síntesis de CDK2 y
ciclina E, necesarios para la
progresión desde la fase G1
hacia la S.
La fosforilacion de Rb por
CDK4 o CDK6 produce la
inactivación de la Rb, la
liberación de E2F desde Rb por
represión de la transcripción
mediada por Rb; de este modo,
surge activación de gen, y tiene
lugar progresión del ciclo
celular.
Ciclina D
CDK4
CDK4
P
P
P

7. INK4 (p16)


En el punto de restricción
la p16 es la que se
encarga de vigilar el
proceso. Esta se encarga
de inhibir a los complejos
CDK4,6-Ciclina D. La p16
inhibe la unión de la CDK y
la Ciclina, se interpone
entre ellos, por lo que son
inactivos.
Entonces el Rb se une a
E2F, impidiendo sus
funciones de transcripción.
Por lo tanto no se pasa el
punto de restricción.
Ciclina D
P16
CDK4
CDK4
E2
F

8. Sobre el cáncer…
Ciclinas
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Muchos de los virus que
ocasionan cáncer
(oncovirus) y de los genes
que inducen cáncer
(oncogenes) tienen la
capacidad para aliviar o
alterar la restricción
manifiesta que
normalmente controla la
entrada de células desde la
fase G1 hacia la S. Esto
podría ser por la producción
excesiva de una ciclina, la
perdida de un inhibidor de
CDK especifico, o la
producción o activación de
una ciclina/CDK en un
momento inapropiado
podría traducirse en
Inhibición de la Rb.
Inhibición de la Rb.
Si se produce una mutación en el gen
RB se favorecerá la proliferación
incontrolada de la célula. De manera
similar, las oncoproteinas (o proteínas
transformadoras)
producidas por varios virus ADN se
dirigen al represor de la transcripción
Rb para desactivación, lo que induce
división
celular de modo inapropiado.
En presencia de infección viral por
HPV, éste produce una proteína, E7,
que se une a la proteína del gen RB
bloqueando su unión a E2F, impidiendo
también la detención del ciclo celular en
casos de alteración del ADN.

9. Puntos de control

Los puntos de control
son “pequeños
retenes” donde se
revisan distintas
características del
medio y de la célula
misma. La célula
debe estar sana y el
medio debe ser lo
suficientemente
bueno para que se
continué el ciclo
celular.
Punto de restricción
Punto de restricción
Fase G1
Aprobado
Primer punto de
Primer punto de
control
control
Fase S
Fase S
Segundo punto de
control
Fase G2
Fase G2
Tercer punto de control

10. Primer punto de control
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El primer punto de control, se encuentra justo
después del punto de restricción, aún en G1.
En general podríamos decir que el primer
control se encarga de:
1) Revisar las condiciones del medio,
buscando factores externos que induzcan el
progreso del ciclo celular, como ciertas
Ciclinas y CDK.
2) Revisar que la célula haya crecido lo
suficiente.
3) Sí el material genético está intacto.

11. Responsables de este punto.

El complejo cdk2-ciclina
E son responsables de
este proceso, que como
los implicados en el
punto de restricción,
también se encarga de
inactivar a Rb y de
favorecer el trabajo de
E2F para que estén
listas las enzimas
necesarias para
comenzar la síntesis de
ADN en la fase S.
P21
Fosforilació
Fosforilació
nn
Ciclina
E
CDK2
CDK2
E2F
Activación de
Activación de
transcripción de
transcripción de
proteínas para la
proteínas para la
síntesis de ADN
síntesis de ADN

12. Inhibición

Los encargados de la
inhibición en este
punto de control son
un factor de
transcripción y una
CIP: la p53 y la p21,
en ese orden. La p53
es uno de las más
conocidos supresores
de tumores,
usualmente se
encuentra en la célula
pero es muy inestable
en condiciones
normales porque se
encuentra unido a otra
proteína llamada
Mdm2, para que la
p53 se degrade.

13. Virus ADN
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Se integran en el genoma del huésped de forma
permanente. Pueden expresar de esta manera
genes como E1A y E1B que inactivan p53 y pRB
y también estimular la ciclina A y E. Se han
constatado tres tipos de virus con importancia
oncogénica clínica:
Los herpesvirus, como el virus de Ebstein-Barr en
relación con linfoma de Burkitt y el carcinoma
nasofaríngeo.
Los hepadnavirus, como el virus de la hepatitis B
en relación con el hepatocarcinoma .
Los papilomavirus (HPV) en relación con el
carcinoma de cérvix , anorrectales, esófago y piel.

14. Fase S

La fase S no tiene como
tal un punto de control,
pero sí es muy
indispensable la
presencia del complejo
cdk2-ciclina A para que
la síntesis de ADN se
lleve a cabo.

15. En el núcleo…

Durante esta fase, las células contienen
cantidades mas grandes de ADN polimerasa
que durante las fases no sintéticas del ciclo
celular. Mas aun, también hay incremento de
la actividad de las enzimas de las cuales
depende la formación de los sustratos para la
síntesis de DNA . (desoxirribonucleosido
trifosfatos) y su actividad disminuirá luego de
la fase sintética en tanto no reaparezca la
señal para síntesis renovada de ADN. En el
transcurso de la fase S, el ADN nuclear se
replica por com
pleto una vez y sólo una vez.

16. Segundo punto de control
El segundo punto de control
se encuentra al final de G2.
el segundo punto de control
se encarga de revisar:
1) Sí el material genético se
haya duplicado
completamente.
2) Sí el material genético no
posee errores.
3) Sí el medio extracelular sea
adecuado.


17. Responsables de este punto
Los complejos CDK1- ciclina A y ciclina
B permiten el paso a través de este
punto. En conjunto la actividad de estos
dos complejos se denominó Factor
Promotor de la Mitosis (MPF). Se
encargan de:
A. Inducir el ensamble del huso mitótico y
en parte de asegurarse de que los
cromosomas se unan a éste.
B. Inicia la condensación del material
genético, activando un grupo de
proteínas conocidas como
condensinas, de desensamblar la
envoltura nuclear fosforilando las
láminas nucleares, de armar
nuevamente el citoesqueleto celular.
C. Reorganiza el aparato de Golgi y el
retículo endoplasmático.
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18. Inhibición
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La p53, es la que se encarga de
detectar las alteraciones en el
ADN y desencadena a la
activación de la CIP p21
encargada de la inhibición de
cualquier complejo CDK 1,2, 4 y
6-ciclina.
Si el genoma esta replicado de
modo incompleto, o si la
maquinaria de segregación de
cromosoma normal es incompleta
(o sea, un huso defectuoso), las
células no progresaran por la fase
del ciclo en el cual se detectan
defectos. En algunos casos, si es
imposible reparar el daño, esas
células pasan por muerte celular
programada (apoptosis).

19. Tercer punto de control

Se encuentra en la fase M,
entre la metafase y la
anafase. Se encarga de
revisar que todos los
cromosomas se hayan
unido al huso mitótico. Si
detecta que uno de los
cinetocoros no se
encuentra unido, manda
una señal negativa al
sistema de control
bloqueando la activación de
proteínas implicadas en la
separación de las
cromátidas hermanas.

20. Proteínas que se inhibe

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Se inactiva al conjunto APC- CDC20, lo que inhibe la
liberación de la separasa, impidiendo que las clemátides
hermanas se separen hasta que la señal desaparezca. Nota:
APC-CDC20: Es A p ha s e Pro te in Co m p le x – CDC2 0 . La
na
s e g urina , ta m bié n lla m a d a s e c urina , e s una p ro te ína
e nc a rg a d a d e la unió n d e lo s c ro m o s o m a s a nte s d e la
s e p a ra c ió n d e é s to s , q ue a c túa d ura nte la a na fa s e , a nte s d e
s e r d e g ra d a d a p o r e l c o m p le jo a p c -c d c 2 0 ubiq uitina lig a s a .
Su la bo r c o ns is te e n p ro te g e r a la Co he s ina d e la
d e g ra d a c ió n q ue s ufrirá a p o s te rio ri d e m a no s d e la
Se p a ra s a , inhibie nd o a e s a últim a . En la a na fa s e , e l A
PC/C
(Co m p le jo Pro m o to r d e A fa s e ) m a rc a la s e g urina p a ra la
na
d e g ra d a c ió n. Cua nd o é s ta e s d e s truid a , la s e p a ra s a e ntra e n
s u fo rm a a c tiv a d e g ra d a nd o la c o he s ina q ue m a ntie ne unid a s
la s c ro m á tid a s y a s í p e rm ite s u s e p a ra c ió n ha c ia la s c é lula s
hija s .

21. Bibliografía


Nuñez Vidales, Rodrigo; Escalona Mujica,
José Rene “Ciclo Celular” Universidad
Nacional Autónoma de México.
Harper “Bioquímica Ilustrada” 28va Edición,
McGraw Hill, 2010.

22. Muchas Gracias!!!