CICLO CELLULARE
Periodo che intercorre fra l’origine di una cellula da una precedente divisione
ed il momento in cui questa, a sua volta, si
divide
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CICLO CELLULARE
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MITOSIMITOSI
Consta di varie fasi:
- Profase
- Prometafase
- Metafase
- Anafase
- Telofase
Profase
PrometafaseMetafas
e
Anafase
Telofase
Citodieresi
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*
*
CICLO CELLULARE=
cicline
• Protein chinasi presenti nella cellula in forma inattiva• Proteine attivanti a vita breve
PCK + ciclina = CdK
Ciclina D + CdK4-6 Sintesi
della ciclina
Degradazione della ciclina
Innesca la duplicazione del DNA
FASE S
Ciclina E + CdK2
Ciclina A + CdK2
MPF
Sintesi della
ciclina
Degradazione della ciclina
Ciclina B/A + CdK1
FASE M
Ciclina B + CdK2
Ciclina B
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FASI DELLO SVILUPPO
mesoderma
Zigote
segmentazione
Blastula pluricellulare
gastrulazione
gastrula
ectoderma
endoderma
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SVILUPPO EMBRIONALE
a) crescita
b) determinazione
c) differenziamento
d) morfogenesi
memoria cellulare
morfologico
istologico
biochimico
Determinazione e differenziamento sono regolati da molecole:1) differenziamento indipendente2) differenziamento dipendente o induzione
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DROSOFILA
Cellula uovo
Cellula germinale
Stadio plurinucleat
o
Formazione delle membrane
cellulari
Blastoderma sinciziale
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DROSOFILA
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MaternMaternii
RNA di RNA di BICOIDBICOID
BICOIDBICOID
REGIONE REGIONE ANTERIOREANTERIORE
RNA di RNA di OSKAROSKAR
NANOSNANOS
REGIONE REGIONE POSTERIOREPOSTERIORE
REGIONE delle REGIONE delle ESTREMITA’ESTREMITA’
RNA di RNA di TORSOLIKETORSOLIKE
Proteina troncoProteina tronco
GapGap
Geni della Geni della segmentazionesegmentazione
Pair-rulePair-rule
Segment Segment polaritypolarity
OmeoticOmeoticii
RealisatorRealisator
Suddivisione Suddivisione dell’embrione in dell’embrione in vari abbozzi di vari abbozzi di
segmentisegmenti
Controllano Controllano alcune strutture alcune strutture
all’interno di all’interno di ciascun segmentociascun segmento
Determinano gli Determinano gli organi caratteristici organi caratteristici di ciascun segmentodi ciascun segmento
Diretti responsabili Diretti responsabili della formazione dei della formazione dei
tessutitessuti 9
GENI HOM di DROSOPHILA
GENI HOX D UMANI
Controllano la morfogenesi di estesi segmenti del corpo embrionaleControllano la morfogenesi di estesi segmenti del corpo embrionale
Sono contrassegnati da una sequenza di DNA definito “homeobox”Sono contrassegnati da una sequenza di DNA definito “homeobox”
Controllo della
Controllo della
condensazione
condensazione
della cromatina
della cromatina
Fattore di trascrizioneFattore di trascrizione
DNADNAESPRESSIONE GENICAESPRESSIONE GENICA 10
SVILUPPO EMBRIONALESVILUPPO EMBRIONALE
a) crescita
b) differenziamento
c) morfogenesi
d) determinazione spaziale
insieme dei processi che realizzano il progettoinsieme dei processi che realizzano il progetto
progetto progetto architettonicoarchitettonico
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SVILUPPO EMBRIONALE
Fattori non genetici coinvolti
- Condizioni ambientali
- Processi della morfogenesi
delle proteine
delle cellule
dei tessuti
degli organi
dell’intero organismo
Costruzione del corpo durante lo sviluppo embrionale
degli organuli subcellulari
- Pro
cess
i di
- Pro
cess
i di
autoass
emblaggio
autoass
emblaggio
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POPOLAZIONI CELLULARI
1) in espansione Capacità proliferativa conservata per tutta la vita
2) stabili Cellule altamente differenziate
3) rinnovabiliCellule con vita limitata
Presenza di cellule staminali
Cellule ghiandolari, alcuni Cellule ghiandolari, alcuni epiteli, cellule cartilaginee, epiteli, cellule cartilaginee, osteoblasti, fibrocellule osteoblasti, fibrocellule muscolari liscemuscolari lisce
Cellule nervose e fibre del Cellule nervose e fibre del cristallinocristallino
Globuli rossi, cellule Globuli rossi, cellule superficiali dell’epidermide e superficiali dell’epidermide e spermatozoispermatozoi 13
CELLULA STAMINALECELLULA STAMINALE
Caratteristiche:Caratteristiche:a) capacità di sopravvivenza per lunghi periodi in fase di capacità di sopravvivenza per lunghi periodi in fase di quiescenzaquiescenzab) capacità di automantenimento tramite replicazionecapacità di automantenimento tramite replicazione
c) capacità di dare origine a progenie differenziatecapacità di dare origine a progenie differenziate
UNIPOTENTEUNIPOTENTE o PLURIPOTENTEPLURIPOTENTE
DeterminazionDeterminazionee=
Fenomeno per cui una cellula progenitrice Fenomeno per cui una cellula progenitrice indifferenziata limita le proprie opzioni differenziative, indifferenziata limita le proprie opzioni differenziative, pur senza esprimere ancora le caratteristiche pur senza esprimere ancora le caratteristiche fenotipiche proprie della cellula differenziata cui darà fenotipiche proprie della cellula differenziata cui darà origineorigine
Cellula staminale Cellula staminale determinatadeterminata
trascrizione di geni codificanti per particolari fattori trascrizione di geni codificanti per particolari fattori trascrizionalitrascrizionali
Trascrizione dei geni differenziativiTrascrizione dei geni differenziativi
ESPRESSIONE DEL FENOTIPO DIFFERENZIATOESPRESSIONE DEL FENOTIPO DIFFERENZIATO
fattori ambientalifattori ambientali
Cellula progenitrice in grado di autoperpetuarsi e di dare origine ad una progenie Cellula progenitrice in grado di autoperpetuarsi e di dare origine ad una progenie differenziatadifferenziata
Discendenza cellulareDiscendenza cellulare
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APOPTOSI:
NECROSI:
Mezzo fisiologico per controllare la crescita di una popolazione. Richiede energia
Risultato diretto di uno stimolo dannoso alla cellula
Cellule normali unite da giunzioni
Perdita di microvilli e giunzioni
Cambiamenti nucleari
Corpi apoptotici
Frammentazione
Corpi apoptotici
Fagocitosi
Sebbene l’apoptosi
Sebbene l’apoptosi è un processo
è un processo fisiologico, può
fisiologico, può essere indotta
essere indotta anche in condizioni
anche in condizioni patologichepatologiche
priming
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CELLULAE’ in grado di riconoscere ed interagire:
1) con altre cellule
2) con molecole della matrice extracellulare
transitorio contatto tra molecole di superficie
molecole di adesione
giunzioni intercellulari
Calcio dipendenti
Calcio indipendenti
caderine
selectineN-CAM
mediante:
integrine
PECAM1
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CADERINECADERINE
Ne sono state identificate una trentina, suddivise in 4 sottoclassi:
- E (epiteliale)
- P (placentare)
- N (nervosa)
- caderine desmosomiche
Zonula adhaerens
caderina E
desmosoma
caderina desmosomica
CITOSCHELETRO(MF)(FI)
Proteine di collegamento
(catenine)(desmoplachina, placoglobina)
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Svolgono un ruolo fondamentale nel determinare i comportamenti Svolgono un ruolo fondamentale nel determinare i comportamenti delle cellule in un organismo pluricellularedelle cellule in un organismo pluricellulare
SEGNALI SEGNALI EXTRACELLULARIEXTRACELLULARI
Cellula Cellula segnale:segnale:
Cellula che invia il Cellula che invia il messaggiomessaggio
Cellula Cellula bersaglio:bersaglio:
Cellula che riceve il Cellula che riceve il messaggiomessaggio
LigandLigando:o:
Molecola Molecola segnalesegnale
RecettorRecettore:e:
Proteina capace di riconoscere una Proteina capace di riconoscere una specifica molecola segnalespecifica molecola segnale
idrofilicidrofilicheheidrofobicheidrofobiche
interagiscono con interagiscono con recettori di recettori di superficiesuperficieinteragiscono con interagiscono con recettori recettori intracellulariintracellulari
Molecola segnale + RecettoreMolecola segnale + Recettore Risposta della cellula bersaglio al Risposta della cellula bersaglio al segnalesegnale
Regolano l’espressine di specifici Regolano l’espressine di specifici genigeni
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MOLECOLE MOLECOLE SEGNALESEGNALE
Ormone steroide
CELLULA BERSAGLIO
NUCLEO
Recettore
Recettore
modificato
Promotore
gene 1trascrizione
mRNA1
PROTEINA 1
RISPOSTARISPOSTA 11
Ormone peptidico
Recettore di membrana
AttivazioneRecettore modificato
G-protein
Enzima di membrana
cAMP
proteinchinasiFattore di
trascrizione
trascrizione
mRNA2
Promotore
gene 2
PROTEINA 2
RISPOSTARISPOSTA 22
Subunità catalitica della
PKA
fosforilazione
attivazione
prodotto substrato
RISPOSTARISPOSTA 33
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molecola segnale
G-proteinProduzione secondo
messaggero
RECETTORIRECETTORI
Sono classificabili in:
• a 7 domini trasmembrana accoppiati a G protein
• annessi a canali ionici
• ad attività enzimatica intrinseca
Recettore a 7 domini Recettore a 7 domini transmembrana transmembrana
Recettore annessi a canali Recettore annessi a canali ionici ionici
Sito di legame per molecola segnale
Canale chiuso
molecola
segnale
Canale aperto
Recettore ad attività enzimatica Recettore ad attività enzimatica intrinsecaintrinseca moleco
la segnal
e
proteina citoplasmatica
proteina citoplasmatica fosforilata
G-protein
recettore
molecola segnale
GDPGDP
GTP
Interazione recettore-molecola segnale
Dissociazione della G-protein
GTP
chiusura di un canale ionico
cAMP
Apertura di un canale
ionico
Catena di fosforilazione a
cascata
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