Ciclo celular, regulação e replicação

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CICLO CELULAR, REGULAÇÃO E REPLICAÇÃO
PCM- A13 06/04/2021: Prof. Ana Katarina 
As células Hela e sua importância:
- Henrietta Lacks, faleceu de câncer de colo de útero e suas células foram utilizadas
- Uma célula muito diferente, e que sem saber possibilitou uma revolução na medicina 
- Uma revolução que está por trás de inúmeros avanços em estudo e vacinas 
Células:
A maioria dos organismos surge a partir de uma única célula. A divisão compreende o ciclo celular que se repete aumentando o número de células- serve para manter e gerar a vida.
Nos tecidos normais a reprodução é contrabalançada com a morte (Apoptose). As células normais se sacrificam pelo bem estar do organismo 
Ex: linfoma difuso de células B 
A divisão celular é usada para reprodução, crescimento e reparo 
A formação de novas células, no entanto, nem sempre ocorre pelo ciclo celular. (brotamento)
Ex: gametas- reprodução sexuada- não é cíclico, é miose 
O CICLO CELULAR:
Processos que ocorrem desde a formação devido a formação de uma célula até sua própria divião em duas filhas, tendo natureza cíclica.
São duas etapas:
· INTÉRFASE: a etapa seguinte, é compreendida no espaço entre duas divisões celulares e sucessivas 
· CARIOCINESE e CITOCINESE: a célula se divide originando duas decrescentes, com divisão do núcleo (mitose) e divisão do citoplasma (citocinese)
INTÉRFASE: Período do ciclo celular em que uma célula não está se dividindo. 95% do ciclo
-Características:
· É o intervalo entre duas divisões sucessivas
· É o período de maior atividade metabólica de uma célula
· É onde ocorre duplicação dos componentes da célula mãe
· É quando as células realizam toda preparação para uma eventual divisão
· Ocorre a duplicação do DNA
· Síntese de RNAs e proteínas
· Tubulina- microtúbulos- fuso
G: gap= intervalos
- estudo por citofotometria 
- o tempo varia de 20h no ciclo- 40% é G1, ou seja, 8h
- variável de acordo com a célula 
12h geral- tecido Mamíferos crescimento rápido
24h geral- tecidos de crescimento lento
PERÍODO G1: 
- É o que mais sofre influência de fatores extracelulares 
- Nele vários inibidores e mutações podem bloquear a proliferação
Exceção- Amoeba proteus, Physarum sp. E Tetrahymera sp.- G1 ausente
· Período que antecede a duplicação do citoplasma
· É o mais extenso do ciclo da intérfase
· Caracteriza-se por grande síntese de RNA (80%- RNAr) e proteínas (ciclinas)
· Síntese de enzimas celulares- da síntese “de novo”- metabolismo dos nucleotídeos (A-T-G-C) DNA polimerase, proteína codificadoras das histonas 
· Crescimento celular. A célula só progride se estiver perfeito (caso contrário já retorna para o G0)
· Entrar ou não no estágio quiescente? Fatores de crescimento- sinais organismos superiores ou nutrientes nos simples- leveduras, desencadeiam respostas intracelulares. Pontos de controle start (leveduras), e ponto de restrição ou ponto R (animais). Pode ser dado pela p53- níveis aumentados pelos danos e mutações do genoma
· Câncer diverso mutações na p53 e perda da função sinalizadora 
Período S:
· Ponto de não retorno
· Período de ocorrência do DNA- Replicação
· Ocorre a formação de novos centríolos, formando-se perpendicularmente a cada membro do par de centríolos 
Expressão gênica: 
- As sequências de nucleotídeos da molécula de DNA que determinam as sequências de aminoácidos de uma proteína. Consequentemente o gene expressa uma proteína
REPLICAÇÃO DO DNA: 
Bidirecional
1: a replicação é um processo semiconservativo 
Origens de replicação- várias bolhas (Replicons- forquilhas de replicação)
- região rica em pares de A-T
- iniciada nas Forquilhas de Replicação- Bidirecional
- 10 a 30 mil replicons no núcleo de mamíferos e apenas 1 na E. coli
- leveduras complexo enzimático ORC
- forma contínua e semi descontínua 
- ação das enzimas DNA polimerases
Experimento de John Cairns:
E. coli cultivadas em meiocom Timidina trítio 3H
- DNA com alça extra- resultado da formação e de duas fitas radioativas, cada uma complementar a fita parental 
- Bidirecional
Regras da replicação eucariotos:
1. A síntese de DNA é feita na direção 5’ 3’
2. A fita lida molde 3’5’
3. A principal enzima é chamada de DNA polimerase
· DNA polimerases em eucariotos:
Alfa e delta= replicação
Épsilon= reparo
Beta= reparo pode estar envolvida 
Gama= replicação mitocondrial
REPLICAÇÃO DO DNA- alongamento:
· Mecanismo catalítico da reação de polimerização 
· DNA- polimerase I 
- Seleção das bases nitrogenadas: A-T e G-C
- Depende da geometria dos pares
- Atividade de polimerização (troca dos primers por DNA)
- Atividade exonucleásica de edição (3’5’)
Incorporação correta do nucleotídeo
1 erro a cada 10 ^7 pares de nucleotídeos copiados
Atividade de revisora da DNA polimerase Prova de leitura
Atividade exonucleásica: 3´-5´, removendo o pareamento de bases incorretas, que degrada o DNA dupla fita
ponto de controle de qualidade
· DNA- ligase
- Atua na formação da ligação entre os segmentos de DNA 
· Iniciação
· Alongamento
· Terminação
I- Helicase deve se unir ao complexo MCM
Polaridade da síntese define fitas líder e retardada (descontínua) 
PERÍODO G2:
· Posterior a duplicação do DNA, 2° intervalo
· Onde ocorrem os preparativos finais para divisão
· Possui um ponto de checagem
· Ocorre síntese de várias proteínas 
Regulação do ciclo celular:
CICLINAS:
CDKs:
Cíclina G1/S= E
CÍclina S= A
Cíclina M= B
Cíclina G1= D
CKI - inibidora de ciclina-cdk
CAK - ativada da ciclina-cdk
Pontos de checagem do ciclo celular: