CICLO CELLULARE lo scopo del ciclo cellulare è quello di coordinare l’accrescimento della cellula con l’equa ripartizione del materiale geneticoedavere la certezza che le varie fasi si susseguano correttamente

Interfase = preparazione alla divisione

G1

la cell. cresce in massa, trascrive geni e crea proteine, duplicazione organelli

è definita START, una volta finita la divisione non si può fermare, deve finire il ciclo

checkpoint 1

controlla se ci sono le condizioni per far avvenire la duplicazione = nutrienti e molecole segnale

se queste condizioni non ci sono la cellula entra in G0 = riposo, esce dal ciclo cellulare

permanente = neuroni

temporaneo = epatociti

S

si duplica genoma e centrioli, replica istoni

G2

la cellula cresce ancora

checkpoint 2

controlla la completezza e la qualità del DNA

fase M = divisione

mitosi

divisione cromosomica e cellulare

checkpoint 3

controllo corretto legame dei cromosomi al fuso, fondamentale prima della divisione (trisomia 21)

fattore di promozione della maturazione (MPF: cdk-ciclina M) = proteina con attività chiarisca

esperimento di Kazuo Matzui

[MPF] oscilla molto tra le varie fasi del ciclo = massimo all'inizio e minimo alla fine

conferma che esso effettivamente è il regolatore del ciclo cellulare e del passaggio tra le fasi

è composto da una subunità chinasica che è dipendente da una ciclina, per questo è anche detta chinasi ciclina dipendente (CDK)

il legame chinasi-ciclica promuove la mitosi, la mancanza di ciclina impedisce l'attivazione di essa

è la fosforilazione di cisterna e treonina che controlla il ciclo

esperimento della combinazione di cellule in fasi diverse del ciclo = eterocarionte

presenta una porzione T-loop catalitico autoinibente formata da una Treonina 161 tra i 2 lobi del sito

quando la ciclina non è legata la treonina blocca il sito di legame della CDK

il legame con la ciclina sposta l'amminoacido creando un'attivazione parziale della CDK

l'attivazione totale avviene grazie alla fosforilzione della Treonina grazie a CAK (una CDK) aumentando di 300 volte l'attività

allontana ancora di più la Treonina 161

rafforza legame CDK-ciclina

causa il riposizionamento di 2 residui Thr14 e Tyr15 che se fosforilati inibiscono CDK

substrati fosforilati

condensine x cromatina

anelli che avvolgono DNA x compattarlo (ATP)

lamine e pori nucleari

depolimerizzano facilitando la vescicolazione

citoscheletro centrosoma, app. Golgi

permette vescicolazione

x arrestare ciclo

inibitori complesso ciclina-CDK (CKI)

fattori che inducono l'arresto del ciclo

TGF-beta = attiva P15 che inibisce complesso ciclina D-CDK 4 e induce entrata in G0

aumento densità cellulare

il contatto attiva P27 che non fa legare ATP a CDK

segnali extracellulari

fattori di crescità\arresto

esperimento con siero bovino: senza le cellule entrano in G0 mentre con quelle in G0 si attivano

1° ondata trascrizione = x proteine e citoscheletro 2° ondata trascrizione = geni x cicline D = inizio G1

mitogeni, ormoni

stimolano divisione

danni al DNA causati da radiazioni, inquinamento, attiva chinasi come ATM che fosforila P53 e CDC25

ATM x atassia telangectasia

ex danno: traslocazione cromosomica del gene Bcl2: impedisce apoptosi = favorisce cancro

quando fosforilata P53 è attivo e trascrive p21 che lega complesso ciclina-CDK inibendolo (S, G1-S)

se non fosforilata viene degradata

se il danno è poco esteso p21 lo ripara, altrimenti induce l'apoptosi cellulare

CDC 25 se fosforilata è inattiva e non permette riattivazione del complesso ciclina-CDK

P53 mutato fa proseguire cellula con DNA dannaggiato nel ciclo cellulare

inibisce attività di E2F che lega DNA con DP1

sono coinvolti nella trascrizione di geni per la proliferazione cellulare

reprime reclutando HDAC (istoni deacetilasi): compattano cromatina

se mutata causa retinoblastoma (nome)

l'attivazione di G1-CDK e G1/S-CDK inibisce questa proteina fosforilandola: permette fase S

allo stesso modo anche proteine virali possono cambiarne la forma con ATP = causano tumore (ex papilloma virus)

spegnimento espressione genica-trascrizione

degradazione ciclina S-M grazie ubiquitinizzazione

viene permessa da APC/C complesso promotore dell'anafase/ciclosoma, il proteosoma degrada

proteina P27 lega il complesso inibendolo

ritardo G1-> S per permettere crescita cellulare

fosforilazione inibitrice con chinasi WEE1 (+2P), la riattivazione avviene grazie a fosfatasi CDC25 (-2P)

cicline M (cic. B-CDK1)

1° ciclina scoperta, attiva CDK x entrare in mitosi

l'espressione è attivata da fattori di crescita in G1

cicline G1 (cic. D-CDK4/6)

legano fattori che permettono il continuo del ciclo

cicline G1-S (cic. E-CDK2)

attivano CDK tra G1 e S, punto di controllo

cicline S (cic. A-CDK2)

stimolano la duplicazione dei cromosomi

prima elicasi e ORC, complesso di riconoscimento dell'origine, legano DNA x iniziare duplicazione, mantenute inattive da cdk6 e fosforilate da cdk S

ORC fosforilata da cdk S impedisce 2x replicazione impedendo legame con altre elicasi

elicasi fosforiate permettono srotolamento DNA