Aging and Cell Division

An important part of understanding how these systems work to control cell division was the discovery that p53 impacts both cancer andaging. Tyner et al. (2002) devised agenetic strategy in mice to compare the effects of the absence of p53 or asmaller than normal p53 protein. O twomutant camundongo transgênico linhas tinham uma eliminação completa do gene p53 (p53-) ou uma forma truncada da p53 (p53m, mutante)que não tem os seis primeiros exões do gene p53 (Figura 2).

Figura 2: Estrutura e expressão da p53 mutante alelo m
(A) Mapas de p53 wild-type (WT) e m alelos: Exon 1 a 6 e a montante sequências são eliminados no p53 alelo m, juntando o exon 7 a 11 para um desconhecido promotor, que inicia uma chimaeric mRNA contendo 55-nucleotídeo líder (L) emendado em éxons 7-11. PR, promotor; pA, local de poliadenilação. B) análise a sul de DNAs de cauda de p53+/+, p53+/- e p53+/m ratinhos: O painel superior mostra a cauda DNAs clivada com BamHI e hibridizada a uma sonda p53 exon 2-6 para diferenciar p53 + e – alelos.
© 2002 Nature Publishing Group Tyner, S. D. et al. ratinhos mutantes p53 que apresentam fenótipos associados ao envelhecimento precoce. Nature 415, 45-53 (2002) doi:10.1038/415045a. todos os direitos reservados.

A primeira metade do estudo comparou três grupos de ratos:grupo 1, p53+/p53-(deletionof uma cópia da p53); grupo 2, p53+/p53m(exclusão parcial mutante); e grupo 3, p53+/p53+(tipo selvagem, normal). A tabela 1 mostra estes três grupos e seus resultados experimentais relacionados com os fenótipos de câncer e envelhecimento. Curiosamente, nenhum dos ratos ingroup 2, com truncado proteína p53, desenvolvido com risco de vida tumores,enquanto que 45% do grupo 3 (tipo selvagem) e mais de 80% do grupo 1 developedlife risco de tumores. Os ratos do grupo 2 também tinham um ciclo de vida intermédio entre o período de vida muito curto do grupo 1 e o período de vida mais longo do grupo 3wild. A conclusão a partir destes dados é que a mutação p53 parcial reduziu a incidência de cancro, e ao mesmo tempo pareceu causar um déficit na vida útil, não um prolongamento da vida.

Tabela 1. Experimental results from genetic mousestudies with p53 mutants
Genotype Cancer phenotype Agingphenotype
Group 1 p53+/p53- (complete deletion) 80%had tumors Muchshorter life span
Group 2 p53+/p53m (partial mutant) None Shorterlife span
Group 3 p53+/p53+ (wild type) 45%had tumors Normallife span
adaptado de Tyner etal. 2002

os ratos do tipo selvagem fizeram (figura 3).

Figura 3: As tendências de sobrevivência em ratinhos com várias formas de gene p53
mais de metade dos tumores em ratinhos de tipo selvagem apareceram enquanto muitos dos ratinhos p53+/m ainda estavam vivos (a). Praticamente todos os ratos p53 -/-e p53 – / m desenvolveram cancro (b).
© 2002 Nature Publishing Group Tyner, S. D. et al. ratinhos mutantes p53 que apresentam fenótipos associados ao envelhecimento precoce. Nature 415, 45-53 (2002) doi:10.1038/415045a. todos os direitos reservados.

Na segunda metade do estudo, Tyner e colleaguesasked se o p53 mutantfunctioned de maneira diferente na presença de p53 normal. Eles criaram uma linha de rato transgênico adicional com mutantalleles p53-/p53m e descobriram que esses ratos não tinham a forte proteção do tumor e displayed um efeito de vida muito menor. Então o mutante p53 de alguma forma precisava de trabalhar em sintonia com o normal p53 para ter um efeito. Como uma observação geral, os pesquisadores relataram que as células do heterozigoto p53+/p53m acabaram por ser cerca de três vezes mais difíceis de transferir que as células do tipo selvagem. Assim, embora estas células fossem resistentes ao tocancer, este p53+/ p53mbackground também causou envelhecimento anterior. De fato, a atividade de p53 em theseheterozygotes parecia ser notavelmente maior do que a sua actividade no tipo selvagem.Parecia que uma tal mudança, enquanto apriori, seria bom contra o câncer e a senescência, mas que turnedout não ser o caso.mais tarde, Mooreet al. demonstrou que em células culturedcells com a mesma mutação causando proteína p53 truncada, esta proteína truncada entrou no núcleo e co-inocalizou-se com o p53 normal. Eles também estudaram a semi-vida da proteína p53 dentro das células e descobriram que os heterozigotos com uma cópia do mutante p53 tinham um triplo aumento na estabilidade da proteína p53 normal, em comparação com a estabilidade apenas no tipo selvagem, o que significa que a estabilidade da proteína foi melhorada acima do normal. Estes resultados em células cultivadas estenderam-se e confirmaram o estudo conduzido por Tyner et al. em ratos. Além disso, esta foi a primeira via de Resposta da divisão celular descoberta para funcionar via p53 e modular claramente tanto a cancerincidência quanto o envelhecimento.

na Via Rb, que pode sinalizar a saída do ciclo da célula, acontecimentos como lesões do ADN ou replicação insuficiente que levam a telómeros curtos nas extremidades dos cromossomas causam diminuição da sinalização CDK. Isto, inturn, aumenta a actividade da proteína RB cinase e, consequentemente, aumenta a actividade do factor de transcrição E2F. Qual é o significado do E2F? Thistranscription factor liga-se aos promotores das subunidades de ARN polimerase e outras proteínas necessárias para o início da fase S, e ajuda a iniciar a divisão celular (Campisi 2003; Weinberg 1995). Assim, tanto as vias p53 como Rb parecem estar ligadas aos mesmos mecanismos de controlo do ciclo celular.

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