Endoreplicação

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A endorreplicação (também chamada endociclo) é a replicação do genoma nuclear duma célula na ausência de mitose, o que leva a ter um elevado conteúdo de material genético e à poliploidía. A endorreplicação pode ser entendida simplesmente como uma variante do ciclo celular mitótico (G1-S-G2-M) no qual a mitose é completamente eludida, devido à modulação da actividade das quinases dependentes de ciclina (CDK).[1][2][3][4] Em artrópodes, mamíferos e plantas podem ser encontrados exemplos de endorreplicação, o que sugere que é um mecanismo de desenvolvimento universal responsável pela diferenciação e a morfogénese de tipos celulares que realizam diversas funções biológicas.[1][2] Ainda que a endorreplicação esteja normalmente limitada a tipos celulares específicos em animais, está bem mais difundida entre as plantas, de tal modo que a poliploidía pode ser detectada na maioria dos tecidos vegetais.[5]

Exemplos na natureza

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Tipos celulares que se endorreplicam que foram estudados profundamente em organismos modelo

Organismo Tipo celular Função biológica Cita
mosca tecidos larvarios (incluindo glándulas salivares) secreção, embrioxénese [6]
mosca folículo ovárico, células amas de cría nutrición, protecção de ovocitos [7]
roedores megacariocito formação de plaquetas [8]
roedores hepatocito regeneração [9]
roedores célula gigante trofoblástica desenvolvimento placentário, nutrición do embrião [10]
plantas tricoma defesa ante os herbívoros, homeostase [11]
plantas célula da epiderme da folha tamanho e estrutura da folha [12]
plantas endosperma nutrición do embrião [13]
nematodo hipoderma secreção, tamanho corporal [14]
nematodo intestino desconhecida [15]
 
Endociclo face a endomitose.
  1. a b «Endoreplication cell cycles: more for less». Cell. 105 (3): 297–306. 2001. PMID 11348589. doi:10.1016/S0092-8674(01)00334-8 
  2. a b «Endoreplication: polyploidy with purpose». Genes & Development. 23 (21): 2461–77. 2008. PMC 2779750 . PMID 19884253. doi:10.1101/gad.1829209 
  3. Zielke, Norman; Gutierrez, Crisanto (21 de fevereiro de 2014). «Endocycles: a recurrent evolutionary innovation for post-mitotic cell growth». Nature Reviews Molecular Cell Biology (em inglês). 15 (3): 197–210. ISSN 1471-0080. PMID 24556841. doi:10.1038/nrm3756  Faltam os |sobrenomes1= em Authors list (ajuda)
  4. Orr-Weaver, Terry L. (2015). «When bigger is better: the role of polyploidy in organogenesis». Trends in Genetics. 31 (6): 307–315. PMC 4537166 . PMID 25921783. doi:10.1016/j.tig.2015.03.011 
  5. «Systemic Endopolyploidy in Arabidopsis thaliana». Plant Physiology. 96 (3): 985–9. 1991. PMC 1080875 . PMID 16668285. doi:10.1104/pp.96.3.985 
  6. «Control of DNA replication and spatial distribution of defined DNA sequences in salivary gland cells of Drosophila melanogaster». Chromosoma. 91 (3–4): 279–286. 1985. PMID 3920018. doi:10.1007/BF00328223 
  7. «Chromosome structure and DNA replication in nurse and follicle cells of Drosophila melanogaster». Chromosoma. 91 (3–4): 267–278. 1985. PMID 3920017. doi:10.1007/BF00328222 
  8. «Roads to polyploidy: The megakaryocyte example». Journal of Cellular Physiology. 190 (1): 7–20. 2002. PMID 11807806. doi:10.1002/jcp.10035 
  9. Chen, Fei; Lau, Joseph T. Y.; Hu, Yi-Ping (18 de maio de 2017). «Hepatocyte polyploidization and its association with pathophysiological processes». Cell Death & Disease (em inglês). 8 (5): e2805. PMC 5520697 . PMID 28518148. doi:10.1038/cddis.2017.167  Faltam os |sobrenomes1= em Authors list (ajuda)
  10. «How to make a placenta: Mechanisms of trophoblast cell differentiation in mice-a review». Placenta. 26: S3–9. 2005. PMID 15837063. doi:10.1016/j.placenta.2005.01.015 
  11. Hulskamp M; Schnittger A; Folkers U. Pattern formation and cell differentiation: Trichomes in Arabidopsis as a genetic model system. Col: International Review of Cytology. 186. [S.l.: s.n.] ISBN 978-0-12-364590-6. PMID 9770299. doi:10.1016/S0074-7696(08)61053-0 
  12. «Relationship between endopolyploidy and cell size in epidermal tissue of Arabidopsis». The Plant Cell. 5 (11): 1661–8. 1993. JSTOR 3869747. PMC 160394 . PMID 12271050. doi:10.1105/tpc.5.11.1661 
  13. «The Development of Endosperm in Grasses». Plant Physiology. 149 (1): 14–26. 2009. PMC 2613697 . PMID 19126691. doi:10.1104/pp.108.129437 
  14. «Somatic polyploidization and cellular proliferation drive body size evolution in nematodes». PNAS. 97 (10): 5285–90. 2000. Bibcode:2000PNAS...97.5285F. PMC 25820 . PMID 10805788. doi:10.1073/pnas.97.10.5285 
  15. White, J. G. (xaneiro de 1985). «Polyploid tissues in the nematode Caenorhabditis elegans». Developmental Biology. 107 (1): 128–133. ISSN 0012-1606. PMID 2578115. doi:10.1016/0012-1606(85)90381-1  Faltam os |sobrenomes1= em Authors list (ajuda); Verifique data em: |data= (ajuda)