Exercici 3
2,5 puntsEl 2001, el Premi Nobel de Fisiologia i Medicina va ser atorgat a Leland H. Hartwell, Tim Hunt i Paul M. Nurse pels seus estudis sobre el control del cicle cel·lular. La Fundació Nobel ofereix, a la seva pàgina web, un joc per a entendre el control del cicle cel·lular. [2,5 punts en total]
Figura 1: imatge del joc en què els números 1, 2, 3 i 4 corresponen cadascun a una fase del cicle cel·lular. Figura 2: imatges d'una cèl·lula en diferents fases (només s'hi representa un parell de cromosomes); de dalt a baix, la primera és la mitosi (fase número 4) i les altres tres són les que cal identificar. Figura 3: gràfic de la quantitat de proteïna (unitats arbitràries) al llarg del temps, amb una línia contínua que puja i baixa de manera repetida i una línia discontínua horitzontal. Figura 4: esquema de l'activació del complex CDK-ciclina (CDK inactiva + ciclina → CDK-ciclina activa).
- 3.1. Observeu les figures 1 i 2. Les imatges de la figura 2, de dalt a baix, són: la primera, mitosi (número 4 al joc); la segona, la tercera i la quarta, tres fases que cal identificar. Per a cadascuna de les tres últimes, indiqueu el nom de la fase del cicle cel·lular i el número amb què es representa al joc. A més, quina diferència hi ha entre la mitosi i les altres fases pel que fa al nivell de condensació del DNA? [0,5 punts] 3.2. Observeu la figura 3. Les ciclines i les quinases dependents de les ciclines (CDK) són les proteïnes que controlen el cicle cel·lular. La concentració de CDK a la cèl·lula és constant, mentre que les ciclines són sintetitzades en moments concrets i després es degraden. Quina línia (contínua o discontínua) correspon a la concentració de les ciclines? Justifiqueu-ho. Quina línia correspon a la concentració de les CDK? Justifiqueu-ho. [0,5 punts] 3.3. Als cultius cel·lulars, quan hi ha un fort increment de la temperatura, el cicle cel·lular es descontrola. Expliqueu el perquè d'aquest fet tenint en compte la naturalesa bioquímica de les ciclines i les CDK i el mecanisme d'activació del complex CDK-ciclina que mostra la figura 4. [0,5 punts] 3.4. La proteïna p53 atura el cicle cel·lular per a permetre la reparació de les mutacions en el DNA. «Una persona amb el gen de la p53 mutat té risc de patir càncer.» Expliqueu el perquè d'aquesta afirmació. [0,5 punts] 3.5. La proteïna p53 també activa els gens responsables de l'apoptosi cel·lular i inhibeix els gens responsables de l'angiogènesi (el creixement de vasos sanguinis cap al tumor). Què és l'apoptosi cel·lular? Per què l'activació dels gens responsables de l'apoptosi serveix per a prevenir el risc de càncer? Per què la inhibició de l'angiogènesi prevé el risc de tumors? [0,5 punts]