Fase G1 (ciclo celular): descrição e importância

Fase G1 (ciclo celular): descrição e importância

A fase G1 é um dos estágios em que a interface do ciclo de vida de uma célula é dividida. Muitos autores se referem a isso como a “fase de crescimento”, pois durante ela ocorre o crescimento mais significativo de uma célula.

Durante a fase G1, ocorrem várias alterações metabólicas intracelulares que preparam a célula para a divisão. Em um certo ponto dessa fase, conhecido em alguns textos como “ponto de restrição”, a célula se divide e continua na fase S da síntese.

O ciclo celular

O ciclo celular consiste na sequência ordenada de eventos que ocorrem em uma célula em preparação para sua divisão. É geralmente definido como um processo dividido em 4 etapas através das quais as células:

– aumento de tamanho (fase G1)

– copie seu DNA e sintetize outras moléculas importantes (fase de síntese ou fase S)

– preparar para a divisão (fase G2) e

– divisão (fase M ou mitose)

De acordo com o exposto, o ciclo celular pode ser dividido em dois “momentos” principais: a interface e a mitose. A interface consiste nas fases G1, S e G2, que compreendem todos os processos entre uma divisão mitótica e outra, e é por isso que se diz que uma célula passa a maior parte de sua vida na interface.

Regulamento

De acordo com as mensagens de “estimulador” ou “inibidor” que uma célula recebe durante a interface, ela pode “decidir” se deve ou não entrar no ciclo celular e se dividir.

Essas “mensagens” são transmitidas por algumas proteínas especializadas, incluindo fatores de crescimento, receptores para esses fatores de crescimento, transdutores de sinal e proteínas nucleares reguladoras.

Além disso, as células também têm pontos de verificação ou pontos de restrição em diferentes estágios, o que lhes permite garantir que o ciclo celular progrida corretamente.

Muitas das células “não reprodutivas” se dividem constantemente, de modo que se diz estar sempre em um ciclo celular ativo.

As células que não se dividem ou são células quiescentes entram na fase G1 em uma fase chamada G0, durante a qual podem permanecer viáveis ​​por muitos meses ou até anos (muitas das células do corpo humano estão nessa fase).

Células terminalmente diferenciadas não podem sair da fase G0 e entrar no ciclo celular, como é o caso de algumas células neuronais, por exemplo.

Descrição da fase G1

Como discutido, a fase G1 do ciclo celular pode ser considerada uma fase de crescimento, porque depois que uma célula se divide, suas células filhas entram nessa fase e começam a sintetizar as enzimas e os nutrientes necessários para a subsequente replicação do DNA e divisão celular.

Durante esta fase, também é produzido um grande número de proteínas e RNAs mensageiros, e sua duração é altamente variável, geralmente dependendo da quantidade de nutrientes disponíveis para a célula.

Subfases G1

A fase G1 pode ser descrita como composta por quatro “sub-fases”: competição (g1a), entrada ou entrada (g1b), progressão (g1c) e montagem (g1d).

Competição refere-se ao processo pelo qual uma célula que entra no G1 absorve nutrientes e elementos extracelulares através de sua membrana plasmática. A entrada ou a entrada consiste na entrada desses “materiais”, que contribuem para o crescimento da célula.

Esse crescimento ocorre durante a subfase de progressão, que termina quando esses materiais se agrupam para formar outras estruturas celulares e concluir o progresso da célula na fase G1 e em direção ao ponto de verificação.

Pontos de controle ou “restrição”

Todas as células possuem reguladores que lhes permitem monitorar seu crescimento. No final da fase G1, existe um ponto de verificação que garante que a síntese protéica ocorra adequadamente e que todo o DNA celular esteja “intacto” e “pronto” para as fases subsequentes.

As “salvaguardas” especializadas encontradas neste ponto de verificação são proteínas conhecidas como quinases dependentes de ciclina , ou CDKs, proteínas que também participam do início da divisão do DNA durante a fase S.

As cinases dependentes de ciclina são proteínas cinases que são caracterizadas por exigir uma subunidade separada (uma ciclina) que fornece os domínios essenciais para a atividade enzimática.

Eles são responsáveis ​​pela adição de grupos fosfato em resíduos de serina e treonina localizados em domínios específicos de suas proteínas alvo, alterando sua atividade.

Eles têm funções muito importantes no controle da divisão celular e na modulação da transcrição genética em resposta a diferentes sinais extra e intracelulares. Graças a essas proteínas, não apenas a fase G1, mas também a fase S e a fase G2 funcionam como um “relógio” do ciclo celular.

O ponto de controle G1 / S

O ponto de verificação na fase G1 é um dos mais importantes e é aí que a célula “decide” se cresceu o suficiente e se as condições nutricionais ao seu redor e dentro dela são adequadas para iniciar o processo de replicação genômica.

As proteínas cinases dependentes de ciclina da subfamília 2 (Cdk2), que são dependentes da ciclina E, participam desse ponto de transição de fase.

Depois que a célula “passa” nesse ponto de verificação e entra na próxima fase, a atividade do Cdk1 é “desligada” novamente, destruindo sua porção de ciclina, razão pela qual essas proteínas mostraram-se inativas até que ciclinas estão disponíveis no citosol.

Importância

A fase G1 não é apenas essencial para o crescimento celular e para a preparação de estruturas subcelulares para divisão, mas seu ponto de controle é crítico do ponto de vista da regulação da proliferação celular.

A “desregulamentação” do controle da proliferação é um dos principais fatores de desenvolvimento do tumor em diferentes tipos de tecidos, pois muitos dos pontos de verificação do ciclo celular são “eliminados” durante a tumorigênese.

Referências

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