Telómeros e Imortalização

Apresentação em tema: "Telómeros e Imortalização"— Transcrição da apresentação:

1 Telómeros e Imortalização
Faculdade de Medicina da Universidade do Porto Telómeros e Imortalização David Moreira, T5 Manuela Fernandes, T14 Ricardo Coelho, T16

2 Índice Telómeros Replicação de DNA Telomerase Morte Celular Programada
Constituição Proteínas associadas Arranjo especifico Replicação de DNA Telomerase Morte Celular Programada Sinalização – P 53 Células Somáticas Ovelha Dolly Imortalização Cancro .Terapia génica . G-quadruplex Imortalidade

3 Telómeros The Cell; 3ª Edição; Cooper, G.; pág. 193 Complexos de DNA - proteínas que se encontram nas extremidades dos cromossomas lineares; Formados por repetidas sequências simples de DNA: 5’ TTAGGG 3’

4 Telómero Associado a proteínas Arranjo específico
Protege e caracteriza as extremidades cromossómicas: -diferenciadas das quebras cromossómicas -não sofrem processos de reparação. The Cell; 3ª Edição; Cooper, G. pág. 158

5 Telómero Associado a proteínas
TRF 1 ( TTAGGG Repeat binding Factor 1) - regula o tamanho do telómero - interage com outras duas proteínas- “tankyrase” e TIN 2 (TRF1 Interacting Nuclear protein2) TRF 2 ( TTAGGG Repeat binding Factor 2) - protege o telómero da fusão e de enzimas responsáveis por mecanismos de correcção de danos de DNA

6 Telómero Arranjo específico
T-Loop Molecular Biology of the Cell; 4ª Edição; Alberts, B.;

7 Telómero Arranjo específico
T-loop The Cell; 3ª Edição; Cooper, G. pág. 158 Depende de: -Repetições das sequências simples de DNA; -Presença da TRF 2 que se liga ao sítio de formação do loop;

8 Telómeros Apresentam diferentes tamanhos; O tamanho crítico (mínimo)
Mecanismo de reparação do telómero: Degradado

9 fragmentos de Okazaki (5’- 3’)
Replicação de DNA Ken Miller, 1998 DNA polimerase 5’ ’, 2 cadeias Rápida Lenta fragmentos de Okazaki (5’- 3’)

10 Replicação de DNA Último fragmento de Okazaki não replicado;
Encurtamento dos telómeros Ken Miller, 1998

11 Telomerase

12 Telomerase transcriptase reversa ribonucleoproteína (RNP)
transcriptase reversa ribonucleoproteína (RNP) Molécula de RNA AAUCCC Complementar à repetição telomérica Parte proteica

13 A Telomerase Reconhece a extremidade rica em G do telómero
Molecular Biology of the Cell; 4ª Edição; Alberts, B.; Reconhece a extremidade rica em G do telómero Aumenta por complementaridade (molde de RNA) o comprimento dos telómeros Espaço necessário para a adição de um primer de RNA continuação da replicação

14 Morte Celular Programada
Telómeros mecanismo de “Relógio Despertador” Encurtamento dos telomeros Tamanho crítico ALARME (Sinalização pela P53) Senescência e Apoptose

15 Adaptado de The Cell; 3ª Edição; Cooper, G.; pág. 598
Sinalização - P53 Quando o DNA é danificado, a proteína P53 é fosforilada por duas cínases: ATM e ChK2 Proteína P53 activa. Adaptado de The Cell; 3ª Edição; Cooper, G.; pág. 598

16 Sinalização - P53 Molecular Biology of the Cell; 4ª Edição; Alberts, B.;

17 Sinalização - P53 Ponto de controlo entre a fase G1 e S
Paragem da mitose Entrada em senescência Adaptado de The Cell; 3ª Edição; Cooper, G.; pág. 598

18 Morte Celular Programada
“Overcoming replicative cell senescence by the forced expression of telomerase” Bekaert S, Derradji H, Baatout S. Laboratory for Biochemistry and Molecular Cytology, Department for Molecular Biotechnology, FLTBW-Ghent University, Belgium Oct 1;274(1):15-30

19 Células Somáticas Células somáticas não possuem Telomerase
Células somáticas não possuem Telomerase Encurtamento do tamanho dos telómeros Activação dos sistemas de senescência e apoptose celular MORTE

20 Ovelha Dolly

21 Ovelha Dolly

22 Imortalização Telomerase Cancro Imortalidade (células somáticas)
(falta ou mutação da proteína p53) Cancro Imortalidade (células somáticas)

23 Imortalização Cancro

24 Imortalização Cancro Células cancerígenas Telomerase
Células cancerígenas Telomerase Manutenção do tamanho dos telómeros Sistemas de senescência e apoptose celular não são activados Células imortais

25 Inibição da telomerase
Imortalização Cancro Quimioterapia Inibição da telomerase

26 Procedimentos de terapia génica utilizados na cura contra o cancro:
Introdução de antisense RNA contra a cadeia de RNA molde; Silenciamento do gene responsável pela expressão da telomerase pela utilização de RNAi ou shRNA; Utilização de short peptid nucleic acid (PNA) capazes de se ligarem a essa cadeia molde;

27 Procedimentos de terapia génica utilizados na cura contra o cancro:
Adição de ribozimas que clivem a cadeia molde; Competição pela introdução de uma telomerase mutante negativa dominante; - Estes processos são promissores mas acarretam o problema da introdução de moléculas de grandes dimensões como RNA e péptidos nas células-alvo.

28 G-quadruplex Organização espacial das cadeias simples dos telómeros (não convencional) Ligação de 4 guaninas Ligações de hidrogénio non-Watson-Crick

29 G-quadruplex A Telomerase não reconhece os telómeros
Certos compostos estabilizam estes complexos por possuirem anéis aromáticos Exemplo: proflavinas, porfirinas, acridinas, antraquinonas, triazinas e carbazoles A Telomerase não reconhece os telómeros Não são alvo da sua actividade

30 Se existisse telomerase nas células somáticas...
Imortalidade Se existisse telomerase nas células somáticas...

31 Imortalidade

32 Imortalidade

33 Bibliografia Livros: Cooper, G.; Hausman, R.; The Cell; 3ª edição, 2004, Sinauer Azevedo, C.; Biologia Molecular e Celular; 3ª Edição; Lidel; 1999 Alberts, B., et al.; Molecular Biology of the Cell. 4th Ed., Garland Science, New york & London, 2002 Artigos: Telomere and telomerase as targets for anti-cancer and regeneration therapies Hsu YH, Lin JJ.Institute of Biopharmaceutical Science, National Yang-Ming,University, Taipei, Taiwan, China Acta Pharmacol Sin May;26(5):513-8. Overcoming replicative cell senescence by the forced expression of telomerase: Bekaert S, Derradji H, Baatout S. Laboratory for Biochemistry and Molecular Cytology, Department for Molecular Biotechnology, FLTBW-Ghent University, Belgium Oct 1;274(1):15-30 Internet:

34 Agradecimentos À Dr. Isabel Martins pelo apoio e tempo disponibilizado
Ao serviço de Biologia Celular e Molecular pelo material fornecido À Faculdade de Medicina pelas instalações

35                                                                                FIM