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

CICLO CELLULARE

MITOSI Profase Consta di varie fasi: Profase Prometafase Metafase Anafase Telofase Metafase Prometafase Anafase Telofase Citodieresi

CICLO CELLULARE Protein chinasi presenti nella cellula in forma inattiva Proteine attivanti a vita breve = cicline FASE M PCK + ciclina = CdK Degradazione della ciclina MPF Ciclina B/A + CdK1 Ciclina B + CdK2 * Sintesi della ciclina Ciclina B * Ciclina D + CdK4-6 Sintesi della ciclina Ciclina A + CdK2 Ciclina E + CdK2 Degradazione della ciclina Innesca la duplicazione del DNA FASE S

Blastula pluricellulare FASI DELLO SVILUPPO Zigote segmentazione Blastula pluricellulare gastrulazione gastrula ectoderma endoderma mesoderma

SVILUPPO EMBRIONALE a) crescita b) determinazione c) differenziamento memoria cellulare morfologico c) differenziamento istologico biochimico d) morfogenesi Determinazione e differenziamento sono regolati da molecole: 1) differenziamento indipendente 2) differenziamento dipendente o induzione

Blastoderma sinciziale Cellula germinale Cellula uovo DROSOFILA Stadio plurinucleato Formazione delle membrane cellulari Blastoderma sinciziale

DROSOFILA

REGIONE delle ESTREMITA’ Geni della segmentazione RNA di BICOID RNA di OSKAR RNA di TORSOLIKE Materni BICOID NANOS Proteina tronco REGIONE POSTERIORE REGIONE ANTERIORE REGIONE delle ESTREMITA’ Gap Geni della segmentazione Suddivisione dell’embrione in vari abbozzi di segmenti Controllano alcune strutture all’interno di ciascun segmento Segment polarity Pair-rule Determinano gli organi caratteristici di ciascun segmento Omeotici Diretti responsabili della formazione dei tessuti Realisator

Controllo della condensazione della cromatina GENI HOM di DROSOPHILA GENI HOX D UMANI Controllano la morfogenesi di estesi segmenti del corpo embrionale Sono contrassegnati da una sequenza di DNA definito “homeobox” Fattore di trascrizione ESPRESSIONE GENICA DNA

d) determinazione spaziale SVILUPPO EMBRIONALE a) crescita b) differenziamento c) morfogenesi insieme dei processi che realizzano il progetto d) determinazione spaziale progetto architettonico

degli organuli subcellulari SVILUPPO EMBRIONALE Fattori non genetici coinvolti - Condizioni ambientali delle proteine delle cellule dei tessuti degli organi dell’intero organismo - Processi della morfogenesi degli organuli subcellulari - Processi di autoassemblaggio Costruzione del corpo durante lo sviluppo embrionale

POPOLAZIONI CELLULARI Capacità proliferativa conservata per tutta la vita 1) in espansione Cellule ghiandolari, alcuni epiteli, cellule cartilaginee, osteoblasti, fibrocellule muscolari lisce 2) stabili Cellule altamente differenziate Cellule nervose e fibre del cristallino Cellule con vita limitata 3) rinnovabili Globuli rossi, cellule superficiali dell’epidermide e spermatozoi Presenza di cellule staminali

CELLULA STAMINALE Caratteristiche: o PLURIPOTENTE UNIPOTENTE Cellula progenitrice in grado di autoperpetuarsi e di dare origine ad una progenie differenziata Caratteristiche: a) capacità di sopravvivenza per lunghi periodi in fase di quiescenza b) capacità di automantenimento tramite replicazione c) capacità di dare origine a progenie differenziate o PLURIPOTENTE UNIPOTENTE Fenomeno per cui una cellula progenitrice indifferenziata limita le proprie opzioni differenziative, pur senza esprimere ancora le caratteristiche fenotipiche proprie della cellula differenziata cui darà origine Determinazione= fattori ambientali Cellula staminale determinata trascrizione di geni codificanti per particolari fattori trascrizionali Discendenza cellulare Trascrizione dei geni differenziativi ESPRESSIONE DEL FENOTIPO DIFFERENZIATO

Cellule normali unite da giunzioni Perdita di microvilli e giunzioni APOPTOSI: Cellule normali unite da giunzioni Mezzo fisiologico per controllare la crescita di una popolazione. Richiede energia Sebbene l’apoptosi è un processo fisiologico, può essere indotta anche in condizioni patologiche priming Perdita di microvilli e giunzioni NECROSI: Risultato diretto di uno stimolo dannoso alla cellula Cambiamenti nucleari Corpi apoptotici Corpi apoptotici Frammentazione Fagocitosi

CELLULA E’ in grado di riconoscere ed interagire: 1) con altre cellule mediante: transitorio contatto tra molecole di superficie caderine Calcio dipendenti selectine molecole di adesione N-CAM Calcio indipendenti PECAM1 giunzioni intercellulari 2) con molecole della matrice extracellulare integrine

Proteine di collegamento (desmoplachina, placoglobina) CADERINE Ne sono state identificate una trentina, suddivise in 4 sottoclassi: E (epiteliale) P (placentare) N (nervosa) caderine desmosomiche Proteine di collegamento (catenine) (desmoplachina, placoglobina) CITOSCHELETRO caderina desmosomica (MF) (FI) caderina E Zonula adhaerens desmosoma

SEGNALI EXTRACELLULARI Regolano l’espressine di specifici geni Svolgono un ruolo fondamentale nel determinare i comportamenti delle cellule in un organismo pluricellulare Cellula segnale: Cellula che invia il messaggio Cellula bersaglio: Cellula che riceve il messaggio interagiscono con recettori di superficie idrofiliche Ligando: Molecola segnale interagiscono con recettori intracellulari idrofobiche Regolano l’espressine di specifici geni Proteina capace di riconoscere una specifica molecola segnale Recettore: Molecola segnale + Recettore Risposta della cellula bersaglio al segnale

Fattore di trascrizione Subunità catalitica della PKA Ormone peptidico MOLECOLE SEGNALE Ormone steroide Recettore modificato Attivazione Enzima di membrana Recettore di membrana G-protein proteinchinasi Fattore di trascrizione cAMP Recettore Recettore modificato Subunità catalitica della PKA Promotore gene 2 CELLULA BERSAGLIO trascrizione Promotore gene 1 mRNA2 trascrizione mRNA1 NUCLEO fosforilazione attivazione PROTEINA 1 PROTEINA 2 prodotto substrato RISPOSTA 1 RISPOSTA 2 RISPOSTA 3

RECETTORI Recettore a 7 domini transmembrana Sono classificabili in: molecola segnale Sono classificabili in: a 7 domini trasmembrana accoppiati a G protein annessi a canali ionici ad attività enzimatica intrinseca G-protein Produzione secondo messaggero Recettore annessi a canali ionici molecola segnale Sito di legame per molecola segnale molecola segnale Interazione recettore-molecola segnale G-protein Dissociazione della G-protein Apertura di un canale ionico recettore chiusura di un canale ionico GTP GDP GTP Canale chiuso Canale aperto GDP cAMP Recettore ad attività enzimatica intrinseca Catena di fosforilazione a cascata molecola segnale proteina citoplasmatica fosforilata proteina citoplasmatica