LA DIVISIONE CELLULARE

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Nicolo Marcello Giuliano
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1 LA DIVISIONE CELLULARE Il mantenimento della VITA si basa sulla divisione cellulare UNICELLULARI - riproduzione dell intero organismo PLURICELLULARI - sviluppo dalla prima cellula (zigote) - rinnovamento delle cellule - riparazione a eventi accidentali di perdita cellulare

2 CELLULE SOMATICHE 22 CROM. AUTOSOMICI x 2 = CROM SESSUALI XX 22 CROM. AUTOSOMICI x 2 = CROM SESSUALI XY CORREDO CROMOSOMICO DIPLOIDE (2n) 46 CROMOSOMI

3 CELLULE SESSUALI: GAMETI CELLULE UOVO 22 CROM. AUTOSOMICI 1 CROM. SESSUALE X SPERMATOZOI 22 CROM. AUTOSOMICI 1 CROM. SESSUALE X o Y CORREDO CROMOSOMICO APLOIDE (n) 23 CROMOSOMI

4 MITOSI DIVISIONE CELLULARE CELLULE GERMINALI 2n 2n 2n CORREDO CROMOSOMICO DIPLOIDE CORREDO CROMOSOMICO DIPLOIDE MEIOSI DIVISIONE CELLULARE CELLULE SOMATICHE 2n n n n n CORREDO CROMOSOMICO DIPLOIDE CORREDO CROMOSOMICO APLOIDE

5 LA DIVISIONE CELLULARE MITOSI cellule somatiche crescita, riparazione, riproduzione asessuata mantiene il numero dei cromosomi MEIOSI cellule sessuali produce cellule per la riproduzione sessuata dimezza il numero dei cromosomi

6 DIVERSI TIPI DI CELLULE sulla base della diversa capacità di DIVISIONE CELLULARE 1. PERENNI cellule differenziate, no ciclo (es: neuroni) 2. STABILI no ciclo, ma possono riprenderlo (es: epatociti) 3. CELLULE LABILI (es: epiteli di rivestimento, staminali)

7 IL CICLO CELLULARE G1+S+G2 = INTERFASE FASE M = MITOSI DIVISIONE CELLULARE

8 LE FASI DELLA MITOSI n = 23 2n = PROFASE PROMETAFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE CITODIERESI

9 INTERFASE: G1-S-G2

10 PROFASE PROMETAFASE

11 FORMAZIONE DEL FUSO NELLA DIVISIONE CELLULARE CENTROSOMI (CENTRIOLI) MICROTUBULI CINETOCORICI MICROTUBULI NON CINETOCORICI o POLARI

12 METAFASE ANAFASE

13 CARIOTIPO corredo cromosomico di un individuo o della specie a cui appartiene

14 ANAFASE COESINA SEPARAZIONE DEI CROMATIDI FRATELLI Sadava, cap 11 Fig

15 TELOFASE E CITOCINESI

16 CITOCINESI O CITODIERESI Sadava, cap 11 Fig

17 MORTE CELLULARE L equilibrio (OMEOSTASI) tra la produzione di nuove cellule e l eliminazione di cellule vecchie è uno degli obiettivi principali di ogni organismo pluricellulare

18 MORTE CELLULARE NECROSI evento accidentale (trauma, veleno, anossia ) subito passivamente dalle cellule interessa gruppi di cellule la lisi della cellula causa fenomeni di infiammazione APOPTOSI evento PROGRAMMATO realizzato attivamente dalle cellule interessa singole cellule realizzato di norma in condizioni fisiologiche La frammentazione della cellula e le modificazioni di superficie favoriscono la fagocitosi

19 MODIFICAZIONI MORFOLOGICHE TIPICHE LISI DELLA MEMBRANA PLASMATICA RILASCIO CONTENUTO CELLULARE CONDENSAZIONE CROMATINA CORPI APOPTOTICI RISPOSTA INFIAMMATORIA FAGOCITOSI NECROSI APOPTOSI

20 QUANDO SI VERIFICA L APOPTOSI? ü sviluppo embrionale/fetale e metamorfosi ü normale turn-over tissutale ü ontogenesi e omeostasi del sistema immunitario e del sistema nervoso ü tossine, farmaci ü radiazioni ü infezioni virali

21 APOPTOSI

22 IMPORTANZA DELL APOPTOSI 1) Sviluppo embrionale - Errori nell apoptosi possono portare a malformazioni congenite 2) Mantenimento dell omeostasi - Il numero di cellule che va incontro a morte cellulare e bilanciato da quello delle cellule prodotte per mitosi 3) Alterazioni nella regolazione dell apoptosi provocano malattie Troppa apoptosi + Malattie neurodegenerative (Parkinson, Alzheimer) Non abbastanza apoptosi - Cancro Malattie autoimmuni (diabete tipo I)

23 APOPTOSI INDUZIONE STIMOLI (Segnale extracellulari e segnali endogeni. Segnali di morte o mancanza segnali di sopravvivenza) ESECUZIONE EVENTI A CASCATA PROTEOLITICI NUCLEOTIDICI CASPASI

24 APOPTOSI EVENTI A CASCATA: attivazione di CASPASI Sadava, cap 11 Fig

25 PUNTI DI CONTROLLO SEGNALI INTERNI E ESTERNI CHE AGISCONO SU DETERMINATI PUNTI

26 PUNTI DI CONTROLLO ANNI '70 STUDI SUL LIEVITO Saccharomyces cerevisiae (Lee Hartwell - Nobel 2001) MOLECOLE SEGNALE proteine chinasi ciclina-dipendenti si attivano o si inibiscono a vicenda in catene di interazioni molto complesse!!

27 REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE CDK: CHINASI CICLINA-DIPENDENTE PROTEINA + ATP (inattiva) PROTEINA CHINASI PROTEINA-P + ADP (attiva)

28 REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE Sadava, cap 11 Fig. 11.5

29 REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE PUNTO DI RESTRIZIONE: TRANSIZIONE G1-S in mancanza di questo segnale la cellula entra in G 0

30 G1-S: PUNTO DI RESTRIZIONE FOSFORILAZIONE E INATTIVAZIONE DELLA PROTEINA Rb Rb G0 rientro delle cellule in G1 in base alla presenza di Fattori di crescita

31 Rb: Proteina del Retinoblastoma P Rb Rb fosforilata è inattiva Rb TRASCRIZIONE GENI BERSAGLIO TRASCRIZIONE GENI BERSAGLIO e superamento del punto di restrizione

32 REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE TRANSIZIONE G2-M e METAFASE-ANAFASE serve a innescare l'ingresso in fase M MPF = MATURATION PROMOTING FACTOR

33 LE CICLINE SONO CICLICHE! Sadava, cap 11 Fig. 11.7

34 REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE FATTORI CHE INFLUENZANO LA DIVISIONE CELLULARE - INIBIZIONE DA CONTATTO - DIPENDENZA DALL ANCORAGGIO

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