Em células normais, o controle dos eventos do ciclo celular ocorre principalmente de duas maneiras: os pontos de verificação do ciclo celular e os reguladores do ciclo celular. Pontos de verificação do ciclo celular são os estágios do ciclo celular eucariótico que examinam as pistas internas e externas para determinar a progressão do ciclo celular para o próximo estágio. Reguladores do ciclo celular permitir a ocorrência do ciclo celular de forma sequencial.

O ciclo celular é a série de eventos que ocorrem durante o ciclo de vida de uma célula. Os três eventos sequenciais do ciclo celular são interfase, fase mitótica e citocinese. Durante a interfase, as organelas, proteínas e outras moléculas necessárias para a replicação do DNA dobram de quantidade. Durante a fase mitótica, ocorre a divisão do núcleo. Durante a citocinese, a divisão do citoplasma que envolve os dois núcleos filhos causa a formação de duas células filhas. Todos os eventos do ciclo celular devem ser rigidamente controlados para garantir uma divisão celular adequada. Portanto, uma célula tem que passar por vários ciclos de checkpoints para passar para o próximo estágio. Esses pontos de verificação são descritos neste artigo.

Principais áreas cobertas

1. O que é ciclo celular - Definição, estágios, função 2. Como o ciclo celular é controlado em células normais - Controle do ciclo celular por meio de pontos de verificação

Termos-chave: ciclo celular, pontos de verificação, ciclinas, citocinese, interfase, fase mitótica

O que é o ciclo celular

O ciclo celular é a série de eventos que ocorrem dentro da célula, levando à divisão da célula em duas células-filhas idênticas. Os três estágios do ciclo celular são interfase, fase mitótica e citocinese. Geralmente, a mitose é o tipo de divisão celular que ocorre durante o ciclo celular. A mitose resulta em duas células-filhas idênticas à célula-mãe. As células-filhas consistem na mesma quantidade de material genético, organelas e outras moléculas da célula-mãe. Os estágios do ciclo celular são mostrados na figura 1.

Figura 1: Ciclo Celular

Interfase

A primeira fase do ciclo celular é a interfase. A célula se prepara para a próxima divisão nuclear durante a interfase. As três fases da interfase são G₁ fase, fase S e G₂ Estágio. G₀ fase é a fase de repouso da célula, existente antes de entrar no ciclo celular. Uma célula no G₀ fase entra no G₁ Estágio.

1. G₁ fase - durante G₁ fase, a síntese de proteínas ocorre na célula.
2. Fase S - durante a fase S, ocorre a replicação do DNA e a síntese de proteínas histonas.
3. G₂ fase - durante G₂fase, organelas se dividem.

Fase mitótica (M)

A segunda fase do ciclo celular é a fase mitótica em que ocorre a divisão do núcleo. As quatro fases da fase mitótica são prófase, metáfase, anáfase e telófase.

1. Prófase - Durante a prófase, as cromátides são condensadas em cromossomos e alinhadas na placa equatorial. A formação do aparelho do fuso é iniciada na prófase e os microtúbulos são fixados ao centrômero.
2. Metáfase - Os microtúbulos anexados ao centrômero são contraídos para alinhar os cromossomos homólogos no equador da célula.
3. Anáfase - a contração adicional dos microtúbulos leva à separação dos cromossomos homólogos uns dos outros.
4. Telófase - Durante a telófase, os cromossomos individuais se movem para os pólos opostos da célula. Novas membranas nucleares são formadas ao redor dos dois núcleos filhos.

Citocinese

O terceiro ou último estágio do ciclo celular é a citocinese. Durante a citocinese, o citoplasma junto com as organelas é dividido em dois de maneira aproximadamente igual.

Como o ciclo celular é controlado em células normais

Os eventos do ciclo celular devem ser controlados para garantir a divisão adequada da célula-mãe, produzindo duas células-filhas idênticas. O controle dos eventos do ciclo celular ocorre principalmente de duas maneiras: pontos de verificação do ciclo celular e reguladores do ciclo celular.

Pontos de verificação do ciclo celular

Os pontos de verificação do ciclo celular são os estágios do ciclo celular eucariótico que examinam as pistas internas e externas para determinar a progressão do ciclo celular para o próximo estágio. Pistas internas podem ser moléculas de sinal e pistas externas podem ser sinais de danos ao DNA. G₁ ponto de verificação, o G₂ o ponto de verificação e o ponto de verificação da montagem do fuso são os três pontos de verificação mais importantes do ciclo celular.

1. G₁ ponto de verificação - G₁ ponto de verificação ocorre na transição de G₁/ S. A presença de matéria-prima suficiente para a replicação do DNA é verificada no G₁ É a etapa limitadora da taxa do ciclo celular, conhecida como ponto de restrição. Portanto, o G₁ O ponto de verificação serve como o principal ponto de decisão da progressão do ciclo celular.
2. G₂ ponto de verificação - G₂ ponto de verificação ocorre na transição de G₂/ M. Em G₂ ponto de verificação, a integridade do DNA e a replicação do DNA são verificados.
3. Ponto de verificação de montagem do fuso - o ponto de verificação de montagem do fuso também é conhecido como ponto de verificação mitótico; aqui, a fixação correta dos microtúbulos do fuso aos cromossomos é verificada. O ponto de verificação da montagem do fuso ocorre na fase mitótica.

A regulação do ciclo celular por meio de pontos de verificação e ciclinas é mostrada na figura 2.

Figura 2: Pontos de verificação e ciclinas

Reguladores do ciclo celular

As ciclinas e as cinases dependentes de ciclinas (CDKs) são os dois tipos de moléculas regulatórias que permitem a ocorrência do ciclo celular de forma sequencial. Tanto os cyclins quanto os CDKs funcionam de maneira interativa. As ciclinas são proteínas que produzem subunidades regulatórias, enquanto as CDKs são as enzimas que produzem subunidades catalíticas. O G₁ O complexo ciclina-CDK prepara o G₁ célula de fase para a fase S, promovendo a expressão de fatores de transcrição que promovem as ciclinas S. G₁ O complexo ciclina-CDK também degrada os inibidores da fase S. As ciclinas expressas durante cada estágio do ciclo celular são mostradas na figura 3.

Figura 3: Ciclo de Expressão de Ciclinas

A ciclina D-CDK4 / 6 regula o tempo do G₁ Estágio. É ativado por G₁ complexo ciclina-CDK. O complexo ciclina E-CDK2 empurra a célula de G₁ para a fase S (G₁Transição / S). A ciclina A-CDK2 inibe a replicação do DNA da fase S ao desmontar o complexo de replicação. Uma grande piscina de ciclina A-CDK2 ativa o G₂ Estágio. Cyclin B-CDK2 empurra G₂ fase para a fase M (G₂Transição / M).

Conclusão

O ciclo celular é uma série de eventos que ocorrem durante o ciclo de vida de uma célula. Os três estágios do ciclo celular são interfase, fase mitótica e citocinese. Cada estágio do ciclo celular deve ser controlado para garantir a divisão adequada da célula. Portanto, cada estágio é controlado por meio de três pontos de verificação e vários complexos de ciclina-CDK.

Referência:

1. “Pontos de verificação do ciclo celular”. Khan Academy, disponível aqui. 2. “Reguladores do ciclo celular”. Khan Academy, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “Animal cell cycle-en” Por Kelvinsong - próprio trabalho (CC0) via Commons Wikimedia 2. “0332 Cell Cycle With Cyclins and Checkpoints” Por OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 3. “Figura 10 03 02” Por CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia