Departament de Genètica

Coordinadores: Montserrat Corominas (1) i Albert Tauler (2)
1 Dept. Genètica
2 Dept. Ciències Fisiològiques Humanes i de la Nutrició

PROGRAMA - CURSO 1995-96 (PLAN NUEVO)

Introducción a la proliferación celular y cáncer

Tema: 1

Cáncer: conceptos básicos. Clasificación según el tipo celular. Origen y desarollo del tumor. Metástasis.

Característiques de les cèl.lules tumorals. Alteraciones en los parámetros de crecimiento. Alteraciones en la superficie celular. Alteraciones en las proteínas del citoesqueleto. Secreción de factores de crecimiento y proteasas.

Carcinogénesis. Carcinogénesis química y por radiación. Test de detección de carcinógenos. Carcinogénesis vírica. Virus oncogénicos: retrovirus y virus de ADN.

Ciclo celular. Concepto de ciclo celular. Fases del ciclo celular: G1, S, G2 y mitosis. Técnicas de análisis del ciclo celular. Regulación del ciclo celular: las quinasas dependientes de ciclinas (cdks). Regulación de la actividad de las cdks.

La fase G1 y la transición G1/S. Principales acontecimientos durante el G1. El punto START o punto de restricción. Papel de las cdks y de les ciclinas del G1 en el inicio de la fase S.

Fase S. Factores implicados en el inicio de la replicación del ADN. Enzimas replicativos. Asociación de los enzimas replicativos con la matriz celular: los replisomas. Progresión de la replicación del ADN.

Transición G2/M y mitosis. Características generales de la mitosis. Papel de las cdks en el inicio y progesión de la mitosis.

Los puntos de control del ciclo celular (checkpoints). Control por daño al ADN. Control por el ADN no replicado. El checkpoint de la mitosis.

Factores de crecimiento. Factores activadores y factores inhibidores: definiciones y clasificación. Síntesis y degradación de los factores de crecimiento. Secreciones endocrinas, paracrinas y autocrinas de los factores de crecimiento. Multifuncionalidad e interacciones entre los factores de crecimiento.

Receptores de factores de crecimiento. Tipos de receptores de factores de crecimiento. Receptores con actividad proteína tirosina quinasa: PDGFR, EGFR, FGFR, NGFR, MCSFR, HGFR. Receptores asociados a tirosina quinasas de la familia src: IL-2R. Receptores de bombesina, vasopresina y angiotensina. Receptores con actividad serina/treonina quinasa: TGF-bR.

Vías de transducción de señales de los factores de crecimiento. Proteínas transductoras acopladas a los receptores de factores de crecimiento. Señales mitogénicas. Proteínas adaptadoras con dominios SH2 y SH3; GRB2 y vav. Activación de p21 ras. Promotores tumorales y proteína quinasa C. Redes de proteínas quinasas: PKC-MAPK y raf-MAPK. Fosforilación de los oncogenes fos y myc.

Bases moleculares del cáncer

Tema: 12.

Oncogenes y genes supresores de tumores. Virus oncogénicos: ADN y ARN. Detección de oncogenes por transferencia génica.

Mecanismos de activación de los proto-oncogenes. Mutación, reordenamiento, amplificación, inserción, deleción y aumento de la expresión. Clasificación según su función bioquímica.

Oncoproteínas que son factores de crecimiento. Factor de crecimiento derivado de plaquetas y el oncogén sis. Familia de oncogenes relacionados con los factores de crecimiento de los fibroblastos. Factor de crecimiento epidérmico. Factor de crecimiento transformante (TGF-a). Factores de crecimiento hematopoyéticos como oncogenes.

Oncoproteínas que son receptores de factores de crecimiento. Proteína tirosina quinasas. Receptor del factor de crecimiento epidérmico y el oncogén erbB. Receptor de CSF-1 y el oncogén fms. Otros oncogenes receptores de factores de crecimiento: erbB-2, kit, ros, met, ret, trk.

Oncoproteínas que no son receptores y tienen actividad proteína tirosina quinasa. El oncogén src. Regulación por fosforilación en tirosina. Oncogenes: abl y fes.

Oncoproteínas con actividad serina/treonina quinasa. Familia del oncogén raf. Familia de proteína quinasa C. Oncogenes mos y pim-1.

Oncoproteínas que se unen a nucleótidos de guanina. Proteínas G i familia del oncogen ras.

Oncoproteínas que regulan la transcripción. erbB y el receptor de hormonas tiroidales. Familias de los oncogenes jun y fos: componentes de los factores de transcripción AP-1. Familia del oncogén myc. Familia del oncogén ets.

Productos de los genes supresores de tumores. Diversidad de funciones. Genes supresores de tumores en neoplasmas humanos. Genes mutadores y cáncer.

Implicación de la maquinaria reguladora del ciclo celular en la oncogénesis. Ciclinas D. Ciclinas A. Proteínas inhibidoras de las cdks. Retinoblastoma. p53.

Cooperación entre oncogenes. Correlación de los cambios genéticos con los diferentes estadíos de crecimiento tumoral: cáncer de colon.

Apoptosis y cáncer. Respuesta celular frente al conflicto de señales.

Proto-oncogenes en el desarrollo y la diferenciación. Proto-oncogenes como ARNs maternos. Expressión embrionaria de proto-oncogenes. Proto-oncogenes en diferenciación neuronal. Proto-oncogenes en otros modelos de diferenciación

Invasión tumoral. Evasión del sistema inmune. Angiogénesis. Metástasis.

Terapia del cáncer

Tema: 26.

Agentes quimioterapéuticos. Mecanismos y lugares de acción. Agentes alquilantes. Antimetabolitos. Alcaloides. Antibióticos. Hormonas y antagonistas. Otros productos. Toxicidad y resistencia a la quimioterapia.

Nuevas terapias. Escrutinio de productos naturales. Agentes que afectan la topología del ADN. Inhibidores de las vías de transducción de señales. Reducción a la resistencia a la quimioterapia. Terapia génica del cáncer: ribozimas, anti-oncogenes. Inmunoliposomas. Vectores retrovirales. Oligonucleótidos antisentido.

Bibliografía

Molecular Cell Biology. H. Lodish, D. Baltimore, Berk, A., Zipurski, S.L., Matsudaira, P. and Darnell, J. Scientific American Books. Tercera ed. 1995.

Molecular Biology of The Cell. B. Alberts, D. Brai, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts and J. Watson. Garland Publishing, Inc. Segunda ed. 1989.

Genes V. B. Lewin. Oxford University Press., 1994.

Genes and the Biology of Cancer. H. Varmus and R. Weinberg. Scientific American Book. 1993.

Oncogenes. G.M. Cooper. Johns & Bartlett Publishing, Segunda ed. 1995.

Oncogenes.D.M. Glover & B.D. Hames edit. IRL Press, Oxford University Press. 1989.

Pràctiques

1- Transfección del oncogén trk a fibroblastos de rata mediante la técnica del fosfato cálcico y observación de focos transformantes Esta práctica tiene dos finalidades: aprender la écnica de introducción de DNA a células en cultivo mediante la precipitación con fosfato cálcico y observar la capacidad de un oncogén de inducir la formación de focos transformantes después de hacer una selección en un medio con bajo contenido en suero.

2- Estudio de la expresión del PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen) durante el ciclo celular mediante Western blot. La finalidad de esta práctica es estudiar la expresión del PCNA, una proteína auxiliar de la DNA polimerasa d esencial para la progresión del ciclo celular, en diferentes etapas del ciclo. La síntesis de esta proteína está directamente correlacionada con el estadío proliferativo de las células.