BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR

SEÑALIZACION CELULAR Unidad 6: Tipos de señales. Receptores de superficie. Vías de transducción de señales. Muerte celular programada. Apoptosis

PERCEPCIÓN Y TRANSDUCCIÓN DE SEÑALLES Ejemplos

Señales fisiológicas o ambientales

Hormonas, neurotransmisores, nutrientes, luz, temperatura, agua

Receptor

Receptor proteína quinasa, Receptor acoplado proteína G

Vía transducción de señal

Respuesta

Quinasas, calcio, lípidos,

Expresión de genes, Actividad enzimas

SEÑALES DEL MEDIO 1) moléculas señalizadoras (LIGANDOS) (secretadas o expresadas en una superficie celular) (plantas y animales) 2) Señales lumínicas (plantas)

CELULAS dianas (receptores) LIGANDO-RECEPTOR O ACTIVACION DEL RECEPTOR TRANSDUCCION DE SEÑAL (Cascada de reacciones intracelulares)

RESPUESTAS Supervivencia

Metabolismo Motilidad

Proliferación

Diferenciación

CARACTERISTICAS DE LAS MOLÉCULAS SEÑALIZADORAS

 Químicamente diferentes (desde gases a proteínas)  Atraviesan cortas o largas distancias  Se unen a receptores de superficie celular

 Se unen a receptores intracelulares (en citoplasma o núcleo)

TIPOS DE SEÑALIZACION 1) Célula- Célula

Regulación de crecimiento de tejidos animales Ej. Integrinas y cadherinas: proliferación y supervivencia celular  Interacción de distintos tipos celulares (receptor-molec señalizadora) en el desarrollo embrionario y mantenimiento de los tejidos adultos

2) Mediante moléculas secretadas, según la distancia que recorren hasta la célula diana Célula endócrina

Parácrina

Endócrina

Ej neurotransmisores (sinapsis)

molécula señalizadora (hormona) Ej hormonas animales

Glándulas endócrinas (producen las hormonas enanimales): pituitaria, tiroides, paratiroides, páncreas, suprarrenales y gónadas

Autócrina

Ej cél. del sistema inmune frente a antígenos. Linfocitos T, frente a antígenos producen factor de crecimiento que lleva a la proliferanción de los linfocitos y mayor capacidad de respuesta inmune

Hormonas vegetales puede recorrer largas distancias, cortas o ejercer su acción en la misma célula que la produce

CARACTERISTICAS DE LAS MOLÉCULAS SEÑALIZADORAS

 Se unen a receptores de superficie celular (mayoría)  Se unen a receptores intracelulares (en citoplasma o núcleo)

MOLECULAS SEÑALIZADORAS pequeñas, hidrofóbicas, atraviesan la membrana e interaccionan con receptores intracelulares HORMONAS ESTEROIDEAS, HORMONA TIROIDEA, VITAMINA D3 Y ACIDO RETINOICO

Ecdisona

Brasinoesteroides plantas

Mecanismo de acción de estrógenos - glucocorticoides

Mecanismo de acción de hormona tiroidea

RESPUESTA: Transcripción de genes por activación de FACTORES DE TRANSCRIPCION (proteínas que regulan la transcripción de genes)

MOLECULAS SEÑALIZADORAS interacción intraceluar GASES: OXIDO NITRICO (PARACRINA) sistema inmune, nervioso y circulatorio Síntesis del oxido nítrico (NO)

Oxido nítrico sintasa

Dilatación de vasos sanguíneos

RESPUESTA: Altera la activad de enzimas

MOLECULAS SEÑALIZADORAS – unión a receptores de superficie NEUROTRANSMISORES

Llevan señales entre: Neurona-neurona Neurona-otras células (musculares) Neurotransmisor – hormona de la suprarrenal

MOLECULAS SEÑALIZADORAS – unión a receptores de superficie

HORMONAS PEPTIDICAS, NEUROPEPTIDOS, FACTORES DE CRECIMIENTO

MOLECULAS SEÑALIZADORAS – unión a receptores de superficie (autocrinas o paracrinas)

Aspirina Antiinflamatorios no esteroideos

EICOSANOIDES

Ciclooxigenasa

Prostaglandina Prostaciclina Tromboxanos Leucotrieno

Respuestas que estimulan los eicosanoides Agregación plaquetaria

Inflamación Contracción de musculo liso

MOLECULAS SEÑALIZADORAS HORMONAS VEGETALES

Señalización vía auxina

Las hormonas de plantas, a diferencia de los animales actúan produciendo la eliminación de FACTORES DE TRANSCRIPCION que funcionan como represores de la transcripción.

RECEPTORES DE SUPERFICIE CELULAR CANALES IONICOS (neurotransmisores) – flujo de iones RECEPTORES DE HORMONAS PEPTICAS Y FACTORES DE CRECIMIENTO – regulan actividad de proteínas intracelulares – factores de transcripción

RECEPTORES ASOCIADOS A PROTEINAS G

Receptor asociado a proteína G

Receptores de neurotransmisores, neuropéptidos y hormonas peptídicas

Activación hormonal de la Adenilato ciclasa

RECEPTORES DE SUPERFICIE CELULAR receptores de superficie celular acoplados a enzimas RECEPTORES PROTEÍNA-TIROSINA QUINASA

Acoplados a enzimas intracelulares Fosforilan las proteínas en los residuos de tirosina

Receptores para Factores de crecimiento polipeptídicos (crecimiento y diferenciación células animales) Receptores para Insulina

RECEPTORES PROTEÍNA-TIROSINA QUINASA

RECEPTORES DE SUPERFICIE CELULAR RECEPTORES de CITOQUINAS Y PROTEIN TIROSINA QUINASA NO RECEPTORAS (no unidas)

Receptores de las citoquinas (interleuquina) eritropoyetina y algunas hormonas polipeptídicas (h. de crecimiento)

RECEPTORES DE SUPERFICIE CELULAR

RECEPTORES ASOCIADOS A OTRAS ACTIVIDADES ENZIMATICAS  PROTEINAS-TIROSINA FOSFATASAS (desfosforilan) PROTINA SERINA/TREONINA QUINASA (fosforilan residuos de serina o treonina) Receptor para el factor de crecimiento transformante  GUANILATO CICLASA (ciclización de Guanosina monofosfato) CITOQUINA FACTOR DE NECROSIS TUMORAL (muerte celular)

VIAS DE TRANSDUCCION INTRACELULAR DE SEÑALES VIA DEL AMPc

Proteína quinasa A Regulación del metabolismo del glucógeno (activación e inactivación de enzimas Activa la transcripción de genes

VIAS DE TRANSDUCCION INTRACELULAR DE SEÑALES VIA DEL GMPc -

Fotorrecepción

VIAS DE TRANSDUCCION INTRACELULAR DE SEÑALES FOSFOLIPIDOS Y Ca++

Fosfatidil inositol bifosfato

MUERTE CELULAR PROGRAMADA (MCP) Forma fisiológica normal de muerte celular caracterizada por la apoptosis

POR LA MCP SE ELIMINAN CELULAS POR DISTINTOS MOTIVOS: por renovación tisular Por daños en células que las vuelven potencialmente peligrosas Por estar infestadas por virus

 En el desarrollo (eliminación de tejidos larvales en metamorfosis de anfibios e insectos, eliminación de tejido interdigital  Formación del sistema nervioso

MUERTE CELULAR PROGRAMADA Forma fisiológica normal de muerte celular caracterizada por la apoptosis

Apoptosis: proceso activo de muerte celular programada, caracterizado por la rotura del ADN cromosómico, condensación de cromatina y fragmentación del núcleo y la célula

Fagocitosis de células apoptóticas

MUERTE CELULAR PROGRAMADA CASPASAS: proteasas ejecutoras de la apoptosis Inhibe la ADNasa Fragmenta las láminas nucleares, dando lugar a la fragmentación del núcleo Fragmenta proteínas del citoesqueleto, desorganizándolo Vesiculización de la membrana y fragmentación celular