CICLO CELULAR
Secuencia de acontecimientos- Serie de sucesos moleculares, morfológicos y funcionales
Existe un crecimiento o proliferación regulado para llegar a la División Celular
Proliferación
﹦
Activación de elementos
Ciclo Celular dura de 16 a 24 horas
DOS PERIODOS:
INTERFASE
Fase G1: Crecimiento inicial
•
Dura 6-12 horas
Fase S: Replicación de DNA
•
Dura de 6-8 horas
Fase G2: Crecimiento final
•
3-4 horas
•
DIVISIÓN
Mitosis ocurre en las células somáticas
•
Dura 1 hora y la etapa final es la CITOSINESIS
Meiosis en células germinales o de la línea germinal
•
DATO IMPORTANTE: Existe una fase G0 ya que existen células que no suelen dividirse y solo entran en mitosis cuando reciben un estímulo,
estas células están en este fase durante un periodo variable. Un ejemplo: Los hepatocitos.
Por el contrario, existen células que tienen un nivel elevado de actividad mitótica, por lo que se dividen en forma permanente y su ciclo es
continuo. Un ejemplo: células hematopoyéticas
También existen otras células, que son altamente especializadas, que una vez que se diferencian abandonan definitivamente el ciclo celular y no
se vuelven a dividir, como la mayoría de las neuronas.
En la segmentación del cigoto, los blastómeros se dividen pero no hay crecimiento celular, es decir, aumentan en número pero van
disminuyendo su volumen. La división es muy acelerada debido a que los primeros blastómeros presentan solo dos fases, la S y M.
Poco antes de que inicie la implantación, el ciclo celular es completo ya que se incorporan las fases G1 y G2 (acá si crecen).
Una blastómera se define como una célula con núcleo en cuyo interior se encuentra al información genética. Estas células son totipotentes, es
decir, son células capaces de generar un individuo completo y funcional. El blastómero es célula del embrión que todavía no se ha diferenciado
(es decir, todavía no está definido hacia que tejido celular se diferenciará).
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
Complejo cinasa dependiente de ciclina (cdk-CICLINA)
El factor promotor de la mitosis (MPF) es el responsable de que las células entren en mitosis. Este factor consta de dos proteínas: CDK1 y Ciclina B.
La CDK1 es una proteína que fosforila proteínas (una enzima que fosforila otras proteínas, es decir, les añade grupos fosfato para activarlas), sin
embargo en ausencia de Ciclina B, se inactiva, de manera que la ganancia y pérdida de la actividad CDK1 depende de la ciclina B.
La activación del complejo CDK1-ciclina B sobre sus dianas proteicas (histonas, cubierta nuclear y microtúbulos) provoca condensación de la
cromatina, desintegración de la cubierta nuclear y organización del huso mitótico.
En la fase G1, E2F activar la expresión de genes como Ciclina E y Ciclina A, lo que activa CDK2. Este complejo CDK2 fosforila (añade un grupo fosfato)
a la pRb, liberando más E2F y creando una retroalimentación positiva que asegura que la célula pase el punto de restricción (R) y entre en la fase S,
donde se replicará el ADN. Este proceso es esencial para el control del ciclo celular.
En G1, el complejo CDK 4/6-ciclina D promueve el tránsito de G1-S para pasar el punto de restricción R
La proteína del retinoblastoma (pRb) es un componente importante del ciclo de división celular, ya que forma parte de un mecanismo de
transducción (transformación) de señales que conecta el reloj del ciclo celular con la maquinaria de la transcripción de la célula
Durante la interfase, el avance entre sus fases (G1, S y G2) está regulado por complejos CDK-ciclina, que activan los procesos necesarios mediante la
fosforilación de proteínas específicas. Una vez completada cada fase, las ciclinas se degradan, lo que inactiva las CDKs, permitiendo que la célula
avance correctamente hacia la siguiente etapa. Este mecanismo de control es esencial para la precisión del ciclo celular y es similar al que ocurre
durante la mitosis.
Por su parte, en la fase S los complejos CDK2-ciclina E y CDK2-ciclina A comprometen a la célula a iniciar la replicación del DNA y regulan este
proceso.
PUNTOS DE CONTROL
Vigilan que el ADN no esté dañado/ regulan procesos
Además de los complejos CDK-ciclina existen puntos de control que vigilan que el DNA no esté dañado. Consta de proteínas intrínsecas (Cinasa y
factores de transcripción) cuya función es regulada por factores de crecimiento externo. Los factores de crecimiento, al unirse con sus receptores
específicos, desencadenan vías de señalización interna que, a través de segundos mensajeros (ACTIVADORES) como:
Monofosfato de adenosina cíclico cAMP por sus siglas en inglés
•
Calcio
•
Trifosfato de inositol
•
Activan los complejos CDK-ciclina y otras proteínas que regulan cada fase del ciclo celular.
PRIMER PUNTO DE CONTROL
Regula la transición de G1 a S, a través de dos vías:
PRIMERA VÍA:
•
Consiste en la fosforilación de la proteína del retinoblastoma (pRB), que cuando está en estado hipofosforilado (activado) hace complejo con el factor de
transcripción E2F, inhibiéndolo, de forma que se impide que el ciclo celular avance de G1 a S.
Cuando Rb es fosforilado por los complejos cinasa-ciclina CDK4/6-Ciclina D, el E2F se libera de Rb, se activa y promueve la transcripción de los
genes necesarios para la replicación del material genético, incluyendo los de las histonas, y el ciclo celular avanza para que la célula se divida.
Al avanzar el ciclo celular, RB retorna a su estado hipofosforilado y vuelve a ejercer su acción inhibitoria sobre E2F, de hecho, ciertos tipos de cáncer
se deben mutaciones en el RB, ya que al estar mutada la proteína RB, E2F queda libre y RB pierde su capacidad para controlar el ciclo celular y las
células proliferan de forma descontrolada.
SEGUNDA VÍA:
•
Verifica el posible daño al DNA previo al inicio de la replicación a través de la proteína ATM (Ataxia-telangiectasia mutada). En caso de daño, se activa
el gen supresor de tumores p53, llamado también "el vigilante del ciclo celular" donde regula la transcripción de genes para la reparación del DNA.
Esto promueve la transcripción de p21, que inhibe la función CDK4-ciclina D y frena la transición de G1 a S.
SEGUNDO PUNTO DE CONTROL
Regula la transición de S a G2 y verifica el proceso de replicación del DNA mediante ATM, que cuando detecta daño al DNA promueve la misma red
molecular previa, pero ahora inhibe la actividad de CDK2-ciclina E y provoca una pausa.
TANTO EN LA TRANSICIÓN DE G1 A S COMO DE S A G2, CUANDO EL DAÑO ES IRREPARABLE, ATM FINALMENTE PROMUEVE GENES QUE CONDUCEN
A LA APOPTOSIS (MUERTE CELULAR PROGRAMADA).
TERCER PUNTO DE CONTROL
Regula la transición de G2 a M
Comprueba la replicación del DNA y corrige errores
El acontecimiento clave para que la célula entre en mitosis es la activación de CDK1 asociada principalmente con la ciclina B1.
En células no cancerosas, ante la imposibilidad de reparar el daño de DNA, se inhibe la actividad de CDK1 — ciclina B por la acción de cinasa WEEL, se
detiene el ciclo celular en G2 y la célula finalmente muere.
CUARTO PUNTO DE CONTROL
Durante la Metafase, en la mitosis se manifiesta un cuarto punto de control o "control del huso", que asegura el correcto anclaje de los cromosomas
al huso mitótico a través del centriolo, a fin de prevenir errores en la separación de las cromátides hermanas. La falla en este punto de control tiene
consecuencias graves en la segregación de los cromosomas a las células hijas.
MITOSIS
División celular de las células somáticas por la que de una célula diploide se forman 2 células también diploides e idénticas. (se mantienen los 46
cromosomas en la división, 44 son autosomas y 2 heterocromosomas o cromosomas sexuales: XX mujer XY hombre ).
Este proceso permite la continuidad genética en calidad y en cantidad lo que permite que todas las células de nuestro cuerpo tengan el miso
número y tipos de cromosomas.
DOS FUNCIONES:
- Crecimiento
- Reparación de los tejidos
Involucra:
•Cariocinesis – división nuclear
•Profase
•Metafase
•Anafase
•Telofase
•Citocinesis – división citoplasmática
Profase: Inicia con la condensación de la cromatina para formar los cromosomas y la aparición de los centrosomas por la duplicación de los
centriolos y se sitúan en el citoplasma que bordea el núcleo. Los cromosomas están formados por 2 cromátides hermanas que son las 2
copias idénticas del DNA. Cuando se va compactando la cromatina, la cubierta nuclear empieza a desintegrarse. Los centrosomas migran a
cada polo de los que forman ásteres que promueven organización del huso mitótico y el ensamble de microtúbulos que forman fibras:
1.
Astrales: Irradian desde el centrosoma y se sitúan a su alrededor.
•
Polares: Se extienden del centrosoma y solo llegan a la zona ecuatorial de la célula. Mantienen la integridad mecánica del huso
•
Cromosómicas o del huso: Se extienden desde cada centrosoma y se anclan a los cinetocoros de los cromosomas
•
Metafase: Los cromosomas se ubican en la placa ecuatorial de la célula y con una cromátide unida por su cinetocoro a una fibra
cromosómica de un polo y la otra cromátide a la fibra opuesta
1.
Anafase: Las 2 cromátides hermanas comienzan a separarse (cuando se separan se llaman cromosomas) y se acortan las fibras
cromosómicas, a esto se acompaña por la elongación de las fibras polares por un proceso llamado POLIMERIZACIÓN DE MICROTÚBULOS y
hace que se separen aún más los polos.
2.
Telofase: Los cromosomas se unen en los polos opuesto y comienza a descondensarse y se forma otra vez la cubierta nuclear. En esta fase
sucede la citocinesis (división del citoplasma) que resulta en 2 células idénticas.
3.
En la citocinesis se forma un anillo contráctil de miosina y actina que se ubica bajo la membrana plasmática de cada uno lo que hace que
se vaya estrechando y da como resultado un surco de segmentación/división hasta la división completa de la célula.
CICLO CELULAR
sábado, 11 de enero de 2025
4:39 p. m.
