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

1

CICLO CELLULARE

2

MITOSIMITOSI

Consta di varie fasi:

- Profase

- Prometafase

- Metafase

- Anafase

- Telofase

Profase

PrometafaseMetafas

e

Anafase

Telofase

Citodieresi

3

*

*

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

4

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

6

DROSOFILA

Cellula uovo

Cellula germinale

Stadio plurinucleat

o

Formazione delle membrane

cellulari

Blastoderma sinciziale

7

DROSOFILA

8

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

19

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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