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Transducción de Señales




                                                        Clase 11
                                                     Bachillerato
                                                 Alejandro Roth
 (referencias: Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, 2008)
Ca+2

RE
Transducción de Señales: Proceso mediante el
cual una célula convierte un tipo de señal o
estímulo a uno diferente.
La mayoría de los procesos de transducción de señales requieren
reacciones bioquímicas secuenciales en el interior de la célula.
Rumbo a multicelular
Definiciones básicas:


•   Señal:molécula que transmite una información, y con ello coordina una respuesta,
    desde una tipo celular a otras células o moléculas del organismo. La señal puede ser
    grande (proteína) o pequeña (neurotransmisor), hidrofílica(proteína, amino ácido) o
    hidrofóbica(hormonas esteroidales, retinoides).
•   Receptor: proteína intra o extracelular de la célula blanco que une específicamente
    la molécula señal, también llamada ligando. Una célula responderá a una señal solo
    si tiene receptores para ella.
•   Cascada de señalización: La unión de ligando al receptor induce la activación de
    enzimas que a su vez dan origen a reacciones intracelulares concatenadas. Ejemplos:
    activación de proteínas quinasas, proteínas fosfatasas, proteínas que unen guanidín
    nucleótidos (proteínas G) y proteínas que se unen a promotores en la secuencia de
    ADN.

•   La señal es generalmente transitoria. Una vez que la señal produce una
    respuesta celular esta es destruida (ligandos proteicos por down-regulation).
La organización concatenada de estas reacciones
                                                                     las convierte en VIAS, o incluso una RED de
                                                                     señalización.
                                                                     Las reacciones de transducción de señales son
                                                                     realizadas por enzimas producen “segundos
                                                                     mensajeros” (y, que en una vía han sido activadas
                                                                     por los segundos de enzimas previas).
                                                                     Los procesos enzimáticos actúan como una
                                                                     cascada de señales, aumentando el número de
                                                                     moléculas participantes, lo que sirve como
                                                                     amplificador de la señal. Es aquí donde una señal
                                                                     pequeña da origen a una respuesta de la célula
                                                                     completa.


                                                                     Estos procesos son normalmente rápidos, varían
                                                                     desde milisegundos (apertura de un canal y
                                                                     entrada de iones), a minutos (cascadas de quinasas
                                                                     activadas por péptidos, proteínas o lípidos) o hasta
                                                                     horas y días (receptores nucleares).
                                                                     Su impacto puede ser medirse en diferentes
                                                                     niveles de la célula:
                                                                          Membrana
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Figure 15-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 15-6 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 15-3a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 15-4 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Señales a distancia
¿Qué le dijo una célula a otra célula?




Figure 15-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
La misma señal, diferente contexto




Figure 15-9 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Gradientes y difusión de las señales:

•    Las células derivan su información
     posicional gracias a la existencia de
     gradientes.
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     respuesta), depende de el número de
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     genera diferencias en la expresión
     génica de cada célula.

•    Las señales paracrinas no deben
     difundir (solo actuar sobre células
     vecinas), su migración eslimitada por
     su unión a proteínas ricas en heparán
     sulfato.



Figure 15-10 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 15-11 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 15-12b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 15-13 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 15-14b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 15-15 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Señales desde la superficie

A




B
C
D
Figure 15-17 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 15-18 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 15-19 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 15-20 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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  • 1. Transducción de Señales Clase 11 Bachillerato Alejandro Roth (referencias: Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, 2008)
  • 3. Transducción de Señales: Proceso mediante el cual una célula convierte un tipo de señal o estímulo a uno diferente. La mayoría de los procesos de transducción de señales requieren reacciones bioquímicas secuenciales en el interior de la célula.
  • 5.
  • 6. Definiciones básicas: • Señal:molécula que transmite una información, y con ello coordina una respuesta, desde una tipo celular a otras células o moléculas del organismo. La señal puede ser grande (proteína) o pequeña (neurotransmisor), hidrofílica(proteína, amino ácido) o hidrofóbica(hormonas esteroidales, retinoides). • Receptor: proteína intra o extracelular de la célula blanco que une específicamente la molécula señal, también llamada ligando. Una célula responderá a una señal solo si tiene receptores para ella. • Cascada de señalización: La unión de ligando al receptor induce la activación de enzimas que a su vez dan origen a reacciones intracelulares concatenadas. Ejemplos: activación de proteínas quinasas, proteínas fosfatasas, proteínas que unen guanidín nucleótidos (proteínas G) y proteínas que se unen a promotores en la secuencia de ADN. • La señal es generalmente transitoria. Una vez que la señal produce una respuesta celular esta es destruida (ligandos proteicos por down-regulation).
  • 7. La organización concatenada de estas reacciones las convierte en VIAS, o incluso una RED de señalización. Las reacciones de transducción de señales son realizadas por enzimas producen “segundos mensajeros” (y, que en una vía han sido activadas por los segundos de enzimas previas). Los procesos enzimáticos actúan como una cascada de señales, aumentando el número de moléculas participantes, lo que sirve como amplificador de la señal. Es aquí donde una señal pequeña da origen a una respuesta de la célula completa. Estos procesos son normalmente rápidos, varían desde milisegundos (apertura de un canal y entrada de iones), a minutos (cascadas de quinasas activadas por péptidos, proteínas o lípidos) o hasta horas y días (receptores nucleares). Su impacto puede ser medirse en diferentes niveles de la célula: Membrana Citoesqueleto Núcleo (velocidad de transducción) Figure 15-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 8. Figure 15-6 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 9. Figure 15-3a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 10. Figure 15-4 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 12. ¿Qué le dijo una célula a otra célula? Figure 15-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 13. La misma señal, diferente contexto Figure 15-9 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 14. Gradientes y difusión de las señales: • Las células derivan su información posicional gracias a la existencia de gradientes. • La identidad de la célula (o su respuesta), depende de el número de receptores activados (proporcional a la concentración de ligando/señal). Esto genera diferencias en la expresión génica de cada célula. • Las señales paracrinas no deben difundir (solo actuar sobre células vecinas), su migración eslimitada por su unión a proteínas ricas en heparán sulfato. Figure 15-10 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 15. Figure 15-11 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 16. Figure 15-12b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 17. Figure 15-13 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 18. Figure 15-14b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 19. Figure 15-15 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 20. Señales desde la superficie A B
  • 21. C
  • 22. D
  • 23. Figure 15-17 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 24. Figure 15-18 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 25. Figure 15-19 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 26. Figure 15-20 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 27. Figure 15-28 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 28. Figure 15-29 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 29. Figure 15-30 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 30. Figure 15-32 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 31. Figure 15-33 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 32. Figure 15-34 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 33. Table 15-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 34. Figure 15-35 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 35. Figure 15-36 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 36. Table 15-2 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 37. Figure 15-38 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 38. Figure 15-39 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 39. Figure 15-40 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 40. Figure 15-41a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 41. Figure 15-41b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 42. Figure 15-42 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 43. Table 15-3 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 44. Figure 15-50 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 45. Figure 15-51 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 46. Figure 15-52 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 47. Table 15-4 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 48. Figure 15-53a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 49. Figure 15-54 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 50. Table 15-5 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 51. Figure 15-58 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 52. Figure 15-60 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 53. Figure 15-66 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 54. Figure 15-70 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 55. Figure 15-75 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 56. Figure 15-76 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
  • 57. Figure 15-77 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)