O ciclo celular é controlado por uma série de enzimas chamadas ciclinas e quinases dependentes de ciclina (CDKs).

Ciclinas acumulam-se e diminuem de concentração durante o ciclo celular e ativam as CDKs ligando-se a elas. Diferentes ciclinas estão associadas a diferentes CDKs, e os complexos específicos de ciclina-CDK que estão presentes em uma célula determinam em que estágio do ciclo celular a célula se encontra.

A produção de ciclinas e CDKs é dirigida por uma variedade de sinais celulares, incluindo fatores de crescimento, hormônios e danos ao DNA. Quando esses sinais estão presentes, eles ativam fatores de transcrição que induzem a expressão dos genes ciclina e CDK. Os níveis de ciclinas e CDKs na célula aumentam então, levando à formação de complexos ciclina-CDK e à progressão do ciclo celular.

Aqui está uma explicação mais detalhada de como as ciclinas e CDKs controlam o ciclo celular:

1. Fase G1:

- A célula cresce e se prepara para a replicação do DNA.
- Os níveis de ciclina D aumentam e ligam-se a CDK4 e CDK6.
- O complexo ciclina D-CDK4/6 fosforila a proteína retinoblastoma (Rb), que libera o fator de transcrição E2F.
- E2F ativa a expressão de genes envolvidos na replicação do DNA.

2. Fase S:

- Ocorre replicação do DNA.
- Os níveis de ciclina E aumentam e se ligam ao CDK2.
- O complexo ciclina E-CDK2 fosforila diversas proteínas envolvidas na replicação do DNA, incluindo as proteínas MCM e a DNA polimerase.

3. Fase G2:

- A célula verifica se há danos no DNA e se prepara para a mitose.
- Os níveis de ciclina A aumentam e se ligam ao CDK1.
- O complexo ciclina A-CDK1 fosforila diversas proteínas envolvidas na mitose, incluindo o envelope nuclear e as fibras do fuso.

4. Fase M:

- Ocorre mitose e a célula se divide em duas células-filhas.
- Os níveis de ciclina B aumentam e se ligam ao CDK1.
- O complexo ciclina B-CDK1 fosforila diversas proteínas envolvidas na mitose, incluindo o envelope nuclear e as fibras do fuso.