Profa. Dra. Ana Elizabete Silva
de tamanho:verificar
a replicação DNA
G2
Estapas da Proliferação Celular:
Estímulo mitogênico: ligação do
fator de crescimento-receptor
Ativação do receptor de fator de
crescimento  ativa proteínas
transdutoras de sinal
de tamanho: crescimento da
célula antes da replicação
G1
Ciclo celular normal e pontos de checagem:
-os eventos do ciclo celular ocorrem em uma ordem
fixa
-Deve ativar enzimas no tempo correto e desativálas logo após o término do processo
-deve assegurar que cada estágio do ciclo tenha
terminado antes de iniciar o próximo
Transmissão do sinal pelas
proteínas de transdução de sinal
 para o núcleo
Indução e ativação de fatores de
transcrição  iniciam trasncrição
DNA
Progressão G1-S  divisão
celular
Caminhos da célula durante a divisão celular
Controle do Ciclo Celular
Ciclinas: varia de concentração
de maneira cíclica durante o ciclo
celular (↑ intérfase e ↓ mitose) →
não possuem atividade
enzimática por si.
-função: ativar as Cdk
Proteíno-quinases: ativadas ciclicamente →
fosforilação → transferência de um grupo
fosfato do ATP → aa na proteína alvo
(treonina, serina)
Ciclina A-Cdk2
Ciclina A
Cdk4
Cdk2
Ciclina D
Quinases dependentes de ciclinas:
(Cdk) → são ativadas após
Ciclina D-Cdk4
fosforilação pelas ciclinas → conduzem
o ciclo celular pela fosforilação de
proteínas alvo para progressão das
células no ciclo celular
Regulação das CDK pela degradação das ciclinas
Controle do Ciclo Celular
Proteínas Inibidoras de Cdk:
-se algum estágio do ciclo celular for
retardado o sistema controle atrasa a
ativação do estágio seguinte → ação
de proteínas que podem parar o ciclo
celular nos pontos de checagem →
inibidores de Cdk) bloqueiam a
montagem ou atividade dos complexos
de Ciclina-Cdk
-famílias Cip/Kip: p21, p27 e p57 e
INK4/ARF : p16 e p14
-Ponto de checagem G1: regulado pela
proteína p53 → estimula a transcrição
de um gene responsável por uma
proteína inibidora de Cdk → p21 →
liga-se ao complexo ciclina-Cdk de fase
S → bloqueando sua ação
Como a p53 bloqueia o Ciclo Celular
Controle do Ciclo Celular
Decisões no Ponto de Checagem G1:
-Parar ou Continuar divisão: diferente da pausa
em G1-S para acertos da célula como reparo
-a célula pode progredir para completar um outro
ciclo celular
-pode parar temporariamente até atingir condições
corretas
-ou retirar-se do ciclo totalmente e entrar em G0
(dias , semanas ou anos): Ex.: células nervosas e
músculo esquelético não sofrem divisão → entram
em G0 → desaparecimento de Cdk e ciclinas
-células hepáticas: sofrem divisão uma vez a cada
1-2 anos
-células epiteliais do intestino: dividem-se mais de
2 vezes por dia
-Após G1: avança ciclo celular rápido: 12-24horas
Proliferação Celular: Fatores de Crescimento
Proliferação Celular: controlada,
cada célula sofre divisão
apenas quando necessário →
crescimento ou
reposição
Sinal químico
estimulador → Fator
de Crescimento
Exemplos:
PDGF: fator de crescimentos de plaquetas
FGF: fator de crescimento de fibroblastos
EGF: fator de crescimento epidérmico
HGF: fator de crescimento de hepatócitos
Ligam-se a receptores
específicos da
membrana celular →
estimulam o
crescimento e divisão
celular
Proliferação Celular Estimulada pelos Fatores de Crescimento
Proliferação Celular Normal x Descontrolada (Oncogene)
BASE MOLECULAR DO CÂNCER
Base Genética do Câncer
- Oncogenes
Mutações gênicas
- Genes supressores
de tumor
- Genes de reparo do
DNA
Câncer
Desregulação
do ciclo
celular
Proliferação
celular
descontrolada
MUTAÇÕES GÊNICAS E CÂNCER
A- Genes que controlam o
ciclo celular e apoptose:
 Proto-oncogenes :
ativação do ciclo celular
 proliferação celular
 Genes supressores:
bloqueio do ciclo celular:
perda de função
 proliferação celular
B- Genes de reparo do DNA:
 mutações em genes
celulares (oncogenes e
genes supressores) 
INSTABILIDADE
GENÔMICA
CLASSES DE GENES ASSOCIADOS COM O CÂNCER
Décadas 70-80: estudo citogenético em tumores
sólidos  identificação de cromossomos e regiões
cromossômicas  diferentes alterações
•Perda:
deleção
monossomia
•Ganho:
duplicação, amplificação
trissomia, poliploidia
•Relocação:
translocação
inversão
inserção
t(9;22): LMC
t(8;14): Linfoma de Burkitt
t(11;22): sarcoma de Ewing
t(3;8): adenoma pleomorfo
CULTURA CELULAR E BANDA G
LESÕES RETARDAM PROGRESSÃO
DO CICLO CELULAR
Reparo do DNA
Bloqueio do
Danos DNA
ciclo celular
(Checkpoint)
Proteína ATM
Apoptose
Identifica
lesão no DNA
Sinal p/ p53 → Ativar
Genes Reparo DNA
Esquema geral para mecanismos de oncogênese:
-pela ativação de proto-oncogene,
-mutação ou perda de genes supressores tumorais,
-ativação de genes anti-apoptóticos ou perda de genes pró-apoptóticos
O QUE SÃO ONCOGENES?
Proto-oncogene: genes promotores do crescimento e
diferenciação celulares  contraparte normal de um
oncogene (sem mutação).
Mutação Dominante  Ganho de função
Oncogene: genes mutados cuja expressão alterada
estimula a proliferação celular de forma anormal.
Quais são as funções dos produtos
dos oncogenes?
componentes da maquinaria que coordenam
o ciclo celular: estimulam
a proliferação celular:
•fatores de crescimento
•receptores
•transdutores de sinais
•fatores de transcrição
Oncogenes frequentemente alteram a função das vias dos
fatores de crescimento
Fatores de crescimento: super produção
 crescimento continuado. Ex.: TGF-a,
PDGF, HGF, FGF
Receptores: mutação ou amplificação de
genes que codificam receptores aumenta
a sinalização. Ex.: ErbB-1,2, c-MET
Transdução de sinal: mutações em
genes que codificam mensageiros
secundários.
Ex.: Ras, Raf, ABL  induz ativação
constitutiva e promove o crescimento.
Fatores de transcrição : mutação induz
ativação constante de genes imediatos e
crescimento celular.
Ex.: Jun, Fos, c-MYC
COMO OS ONCOGENES TORNAM-SE
ATIVADOS E CAUSAM CÂNCER EM
CÉLULAS HUMANAS?
•Mutação de Ponto: proteína
estrutural e
funcionalmente
aberrante
•Aberrações Cromossômicas
(Rearranjos
Cromossômicos):
proteína quimérica ou expressão
elevada
•Amplificação Gênica: super
expressão de proteína
estruturalmente normal
•Inserção de DNA viral: inserção
de oncogenes-virais
MUTAÇÃO DE PONTO: ONCOGENE H-RAS
•Mutação do aminoácido 12: glicina  valina (câncer bexiga, mama, cólon)
•Causa mudança na conformação da proteína ras que não pode converter
GTP  GDP, que permanece ativado induzindo a proliferação celular 
progressão para o câncer
Ras inativa
Ras ativa
GTP
GDP
x
Oncoproteína bloqueada: sinal
permanece ligado – ativa
continuamente a quinase seguinte
MODELO DE AÇÃO DO GENE RAS
REARRANJOS CROMOSSÔMICOS
•
Espressão desregulada
de proto-oncogenes
Translocação
cromossômica:
Leucemia mielóide
crônica: t(9;22)(q34;q11)
 proteína quimérica
(truncada) abl/bcr 
atividade de quinase
aumentada
REARRANJOS CROMOSSÔMICOS
Linfoma de Burkitt:
t(8;14): gene c-myc é
ativado  expressado em
níveis elevados 
contribue para o câncer
AMPLIFICAÇÃO
Aumento do número de cópias (dezenas-centenas de vezes) de
oncogenes (erros de replicação do DNA): c-Myc, Her-2/Neu, CCND1
Double minutes (DM): DNA circular extracromossômico
Regiões Homogeneamente Coradas (HSR): intracromossômico
GENES SUPRESSORES DE TUMOR
•Regulam negativamente o crescimento celular e desenvolvimento do
tumor: quando mutados ou deletados o controle do ciclo celular é perdido.
Padrão Recessivo  Perda de Função
•Experimentos com fusão celular:
células normais x células tumorais 
células tumorais híbridas voltam ao estado normal.
Funções Bioquímicas dos Genes
Supressores de Tumor
Produção de moléculas de superfície: proteínas transmembranas
transmissão de sinais negativos
inibição por
contato: DCC (inibição por contato)
Moléculas que regulam a transdução de sinais: enzimas que
impedem a fosforilação das proteínas da membrana relacionadas
com a emissão de sinais para o núcleo: NF1 (inativa ras)
Moléculas que regulam a transcrição nuclear: p53 e RB
RETINOBLASTOMA – RB – 13q14
•Primeiro gene supressor de tumor descoberto  tumor de retina
•Atuam recessivamente: ambas as cópias devem ser perdidas para a perda da
função celular
• Teoria de Knudson: “Dois Eventos de Mutação”
• primeiro alelo herdado com mutação (1o. Evento)
• alelo normal perdido ou mutado na infância (2o. Evento) células da retina
•Perda de Heterozigose (LOH): perda do alelo
(frequentemente por deleção ou monossomia)
•RB: controla a entrada do ciclo celular  regula
o ponto de restrição G1 S
Ação do produto do gene RB1:
Hipótese de dois Eventos Mutacionais
Tumor maligno de
retina
Incidência: 1:20.000
Retinoblastoma bilateral
•Hereditário (40%)
•Mutação da linhagem germinativa
•Início precoce
Retinoblastoma unilateral
•Esporádico (60%)
•Mutação somática
•Início tardio
GENE TP53 – GUARDIÃO DO GENOMA
•TP53 : (17p13) segundo principal gene supressor de tumor descoberto
•Mutado em ~ 50 % dos tumores humanos
Mutagênese aumentada:
quando a célula perde TP53
ela também perde o controle
do ciclo celular que é
necessário para reparo do
DNA lesado  aumento de
células com mutações
Perda da apoptose:
importante ativador da morte
celular programada 
muitas células falham em
entrar em apoptose em
resposta a lesões no DNA.
p53 E ESTABILIDADE GENÔMICA
REPARO DO DNA
p53p53
Ativação da transcrição
lesão do DNA
Bloqueio em G1
célula normal
APOPTOSE
PAPEL DO TP53 E INTEGRIDADE DO GENOMA
Atuação da p53 no ciclo celular
mutação herdada do TP53 : Síndrome de Li-Fraumeni
(sarcomas, osteossarcomas, tumores de mama, cérebro,
córtex adrenal e leucemia).
CÂNCER HEREDITÁRIO CAUSADO POR
MUTAÇÕES EM GENES SUPRESSORES








Polipose adenomatosa do cólon (FAP): APC (5q21)
Câncer hereditário cólon não-poliposo (HNPCC):
MSH2, MLH1 (2p16, 3p21)
Câncer de mama e ovário: BRCA1 (17q21)
Câncer de mama de início precoce: BRCA2 (13q12)
Síndrome de Li-Fraumeni: TP53 (17p13)
Retinoblastoma: RB1 (13q14)
Ataxia telangiectasia: ATM (11q22)
Tumor de Wilms: tumor renal – WT1 (11p13)
•Mutação da linhagem germinativa
•5-10% tumores sólidos
•Tumores múltiplos e bilaterais
•Início precoce
CÂNCER DE MAMA
•
20% mulheres até 50 anos e ~10% até 80 anos
•Prevalência (EUA): 180.000 casos novos/ano e 46.000
óbitos/ano
•5-10% - forma hereditária da doença
•Início precoce (pré-menopausa) e bilateral
•Associado a risco elevado de câncer de ovário
• metade: mutações em BRCA1 (17q21) e BRCA2 (13q12-13)
•BRCA1 e BRCA2 –proteínas nucleares
• abundantes na fase S do ciclo celular: reparo de quebras duplas
(reparo recombinacional)
• BRCA1 ou BRCA2 defeituosos – desenvolvimento de câncer
de mama ou ovário
O Câncer desenvolve por evolução clonal
•Desenvolve de uma única célula alterada (cerca de 10
ou mais mutações → seleção)
•Iniciação: alteração genética de uma célula (mutação)
 vantagem de crescimento ou sobrevivência
•Promoção do tumor: agentes como hormônios ou
trauma, ou mudanças que aumentam a evolução
clonal, estimulam o crescimento celular.
• Evolução Clonal: base para o desenvolvimento do
câncer (anos). Evolução continuada de mais células
malignas que crescem ou sobrevivem melhor 
desenvolvimento e progressão tumoral.
•Progressão tumoral: desenvolvimento do câncer
requer pequenos múltiplos passos (mutação e
seleção). Cada passo confere a célula uma vantagem
adicional de sobrevivência ou crescimento
(necessidade reduzida para fatores de crescimento ou
resistência a apoptose)
Câncer de Cólon desenvolve por
progressão de múltiplos passos
•Iniciação: pode ser causada por carcinógenos
da dieta (nitrosaminas)  mutação de APC
•células iniciadas  vantagem proIiferativa: uma
via de fator de crescimento pode ser
constantemente ligada por mutação no gene KRas  células crescem sobre as vizinhas
(hiperplasia  adenoma)
APC
K-Ras
•Mutações adicionais  seleção de células com
vantagem proliferativa e de sobrevivência:
inativação do gene TP53  permite uma taxa
mais rápida de mutagênese (adenoma inicial 
adenoma tardio)
•Outra mutação converte adenoma em
carcinoma: mutação na produção de proteases
 invasão de outros tecidos.
Ex. -18 (DCC), -17 e outros cromossomos
TP53, DCC