Telómeros e Imortalização Faculdade de Medicina da Universidade do Porto Telómeros e Imortalização Isabel Sousa Pimentel Lilian Cibele Sousa Rosa Alice Santos

Plano geral Telómeros Visão geral da replicação do DNA Telomerase Definição e função Visão geral da replicação do DNA Telomerase Definição Regulação Sinalização da entrada em senescência P53 Rb Cancro Experiências Limitações e benefícios

Telómeros H.J. Muller Anos 30 Extremidades de cromossomas Eucariontes 5’ TTAGGG 3’ Miller K., 1998

Funções Manutenção do tamanho do cromossoma Formação de alsas (protecção) The Cell; 3ª Edição; Cooper, G.; pág. 158

Replicação do DNA DNA polimerase actua na direcção 5’ → 3’ Incapaz de replicar a extremidade 5’ das moléculas lineares de DNA Último fragmento de Okazaki não replicado Encurtamento dos telómeros Ken Miller, 1998

Telomerase Classe de DNA polimerase – transcriptase reversa Contém uma molécula de RNAm, cuja sequência (AAUCCC) é complementar à do telómero

Regulação - Telomerase Actua no sentido 3’ → 5’ Evita o encurtamento dos telómeros A sua actividade não é constante na vida da célula.

The Cell; 3ª Edição; Cooper, G.; pág. 193 Telomerase The Cell; 3ª Edição; Cooper, G.; pág. 193

Limite de Hayflick Ao fim de cerca de 50 divisões Telómeros muito curtos Cromossomas desprotegidos A célula não se pode dividir mais, sem erros Limite de Hayflick

Adaptado de www.Molbio.grad.uiowa.edu Limite de Hayflick Adaptado de www.Molbio.grad.uiowa.edu

Senescência Limite de Hayflick Sinalização pelo RB e o P53 Entrada em senescência

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

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

Sinalização - P53

Sinalização - Rb A proteína Rb está ligada ao factor de transcrição E2F  Complexo Rb/E2F E2F – regula a expressão de vários genes essenciais à progressão do ciclo celular.

Seguimento do ciclo celular Sinalização - Rb Na fase G1 Adaptado de The Cell; 3ª Edição; Cooper, G.; pág. 607 Seguimento do ciclo celular

Sinalização - Rb Senescência! Adaptado de The Cell; 3ª Edição; Cooper, G.; pág. 607 Senescência! Adaptado de The Cell; 3ª Edição; Cooper, G.; pág. 605

Telomerasi e cancerogenesi; Crobu, F.; 2003 Cancro Telomerasi e cancerogenesi; Crobu, F.; 2003

Experiências Controlo do gene da telomerase Bodnar. A., et al., University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, 1998 Controlo do gene da telomerase Células normais em cultura (com o gene da telomerase inactivo) Após um número limitado de divisões Entrada em senescência

Experiências Células em cultura com o gene da telomerase activo Células cancerosas em cultura Introdução duma “antisense molecule” para inactivar o gene da telomerase Após um tempo finito de divisões Entrada em senescência Aumento da vida celular em 40%

Estratégia anti-sense in vivo Terapia Genética Cancro – inactivação do gene da telomerase. Estratégia anti-sense in vivo Teng, L.; et al; 2003

Terapia Genética Doenças genéticas – remoção de células do paciente, escolha e rejuvenescência de células que não apresentam a patologia, devolução das células ao doente. Produção de linhas de células imortais para uso na investigação científica.

Experiência Introdução de oncogénios virais (exemplo: myc – induz a expressão do gene da telomerase) Aumentar a produção de hTERT (imortalização de fibroblastos humanos) Aumentar a produção de hTERT + inactivação do gene Rb (células epiteliais)

Dúvidas e limitações Activação da telomerase aumenta o risco de cancro. O envelhecimento celular não depende unicamente do gene da telomerase, existem outros factores: Ter uma alimentação pouco calórica; Evitar a exposição solar; Ingerir alimentos anti-oxidantes.

Dúvidas e limitações Experiências in vitro nem sempre têm o mesmo resultado in vivo. Impossibilidade de produzir proteínas humanas em quantidade suficiente.

Jovens e xonés!

Jovens e Xonés!!!!! Não podemos retardar o envelhecimento celular em todos os tecidos Os neurónios não se dividem continuando a envelhecer a um ritmo normal Discrepância entre o envelhecimento do organismo e o cerebral

Imortalidade A busca pelo elixir da vida continua!

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

Bibliografia Livros: Artigos: Internet: Azevedo, C.; Biologia Molecular e Celular; 3ª Edição; Lidel; 1999 Cooper, G.; Hausman, R.; The Cell; 3ª edição, 2004, Sinauer Alberts, B., et al.; Molecular Biology of the Cell. 4th Ed., Garland Science, New york & London, 2002 Artigos: Fernandez, R., Institute of Basic Sciences and Preclinicas “Victory of Giron” Belizário, J., Ciência Hoje, Vol. 31, n.º 184 Weinberg, R., Whitehead Institute for Biomedical Research and Massachussets Institute of Technology, Nature, vol 396, 5 Novembro, 1998 Internet: http://www.sciencemag.org/feature/data/telomerase/delange.shl http://www.icb.ufmg.br/~lbcd/assuntos/simoneres.html http://aleph.se/Trans/Individual/Life http://www.viewzone.com/aging.html http://biocrs.biomed.brown.edu/Books/Chapters/Ch%205/Telomeres.html http://scicolloq.gsfc.nasa.gov/West.htm www.uol.com.br/cienciahoje/chmais/pass/ch184/cancer.pdf

FIM