División y ciclo celular.

División y ciclo celular.

1. Ciclo celular.

   • La célula duplica su contenido y luego se divide en dos.
     • Fases.
       • Fase M.
         • Mitosis.
           • Profase, prometafase, metafase, anafase y telofase.
       • Interfase.
         • G0.
           • Células en reposo permanente o temporal.
             • Neuronas, células cardiícas y ovocitos.
         • G1.
           • Fase de crecimiento, punto de inicio o restricción, producción de proteínas necesarias para la replicación.
         • S.
           • Duplicación exacta del DNA.
             • Comienza en los orígenes de la replicación (OCR).
               • Etapas.
                 • Ensamblaje del complejo pre-RC.
                 • Formación del complejo de preiniciación por pre-RC.
         • G2.
           • Crecimiento de los organelos para la división.
     • Sistema de control.
       • Control por proteínas.
         • Controlado por cinasas dependientes de ciclinas (Cdk).
           • Activación.
             • Cinasa activadora de Cdk (CAK).
               • Fosforila aminoácido en sitio catalítico y aumenta activación de Cdk.
             • Cdc25.
               • Elimina fosfatos colocados por Wee1.
           • En el punto G2/M controlan la condensación de los cromosomas, desorganización de la envoltura nuclear y la formación del huso mitótico.
           • Inhibición.
             • Wee1.
               • Fosforila dos aminoácidos en el sitio catalítico.
             • Proteína inhibidora de Cdk (CKI).
               • p27 abraza al complejo modificando al dominio activo.
             • Complejo promotor de la anafase (APC).
               • Activada por Cdc20.
                 • Mitosis.
                   • Ubiquitinisa la ciclina M.
             • Complejo SCF.
               • Degrada CKI.
           • Tipos de ciclinas.
             • Ciclina G1/S: activan Cdk al final de G1 y ayudan a la célula a entrar a ciclo celular.
             • Ciclina S: se une a Cdk después de la fase de inicio, estimulan la duplicación de los cromosomas y ayuda a llevar a cabo el inicio de la mitosis.
             • Ciclinas M: activan la Cdk en G2/M para entrar a M.
               • Activa Cdk M por acumulación.
                 • Cdk M induce ensamblaje mitótico, condensación de cromosomas, disgregación de la envoltura nuclear, reorganización de actina y del complejo de Golgi.
       • Puntos de control.
         • Detienen una fase del ciclo si no hay las condiciones adecuadas.
           • Primer punto (restricción).
             • Terminando G1, cuando la célula queda determinada a entrar o no al ciclo celular.
           • Segundo punto.
             • Terminando G2/M, desencadenando los acontecimientos mitóticos esenciales para la metafase.
               • Reparación y separación de los cromosomas.
           • Tercer punto.
             • De metafase a anafase, separando las cromátidas.
       • Genes cdc.
         • Producen los componentes esenciales del control celular.
       • Características.
         • Funciona como reloj, sus mecanismos están en orden, los mecanismos de disparo suceden una vez, tienen un botón binario (apagado/encendido), tienen mecanismos de apoyo, y se adaptan a las necesidades de la célula.
     • Tipos.
       • Gemación (G1, S, M): forma células de distinto tamaño.
       • Fisión (G1, S, G2): forman septo o placa, del mismo tamaño de la célula hija.

2. Diferenciación celular.

   • Desarrollo embrionario.
     • Proteínas.
       • Transmembranales: intervienen en las interacciones celulares.
       • Reguladoras: unión con el DNA.
         • Enhancers: regiones del DNA de unión a proteínas reguladoras de genes, que expresan diferentes genes.
     • Determinación celular.
       • Toma de decisiones de desarrollo por la célula antes de mostrar el fenotipo.
         • Células determinadas.
         • Células diferenciadas.
     • Células en fase embrionaria están solo en fase S y M.
     • Procesos.
       • Migración celular.
       • Interacción celular.
       • Especialización celular.
       • Proliferación celular
     • Células.
       • Totipotenciales: originan gran cantidad de células para diferentes órganos y funciones.
       • Pluripotenciales: originan otras células ya diferenciadas.
     • Divisiones asimétricas.
       • Provocadas por:
         • Determinantes extracelulares.
           • Alteran la expresión de genes.
         • Reaparición desigual de moléculas intracelulares.
     • Diversificación celular.
       • Por inhibición lateral, con el intercambio de señales y competencia entre moléculas inicialmente idénticas.
     • Morfógenos.
       • Moléculas señal (extracelulares) que imponen un patrón.
         • Ocasionan la aparición del campo morfogenético (células diferenciadas).
   • El genoma determina el patrón de expresión, la células difieren porque expresan diferentes genes.

3. División celular.

   • Fase M.
     • Mitosis.
       • Fases.
         • Profase: condensacion de cromátidas hemanas, formación del huso mitótico.
         • Prometafase: ruptura envoltura nuclear, los cromosomas se unen a los mucrotúbulos por el cinetocoro.
         • Metafase: los cromosomas se alinean sobre el ecuador del huso.
         • Anafase: las cromátidas se separan para formar dos cromosomas hijos, y cada uno es arrastrado al polo del huso.
         • Telofase:los cromosomas hijos llegan al polo, se construye una envoltura nuclear alrededor de cada cromosoma.
         • Citocinesis: la estrangulación de la célula mediante un anillo contráctil de actina y miosina, dando lugar a dos células hijas
       • Llevada a cabo por células somáticas.
       • Eventos previos.
         • Condensación de cromosomas, ruptura envoltura nuclear, reorganización Golgi y RE, pérdida adhesión con otras células y reorganización del citoesqueleto.
     • Meiosis.
       • Llevada a cabo por células gaméticas.
       • Se forman cuatro células haploides.
       • Meiosis II.
         • Metafase II: los cromosomas previamente duplicados se alinean al segundo huso.
         • Anafase II: las cromátidas hermanas se separan, formando dos células haploides.
       • Meiosis I.
         • Profase I.
           • Lepteno: condensación pares duplicados.
           • Zigoteno: recombinación por ensamblaje del complejo sinaptonémico.
           • Paquiteno: sinapsis completa en los quiasmas.
           • Diploteno: desensamblaje del complejo sinaptonémico, condensación y acortamiento de los cromosomas.
           • Diacinesis: los homólogos inician la segregación final de la profase I.
         • Metafase I: los bivalentes se alinean al huso mitótico.
         • Anafase I: los dos homólogos duplicados se separan, formando dos células.

4. Señales extracelulares

   • Dependiendo de las señales extracelulares, la célula crece o se divide.
     • Sin señal, la célula va directo a apoptosis.
     • Tipos.
       • Factor de crecimiento: crecimiento y proliferación celular.
       • Mitógeno: actúan sobre Myc (protoncogen) que induce la proliferación, crecimiento y división.
         • Un exceso de Myc activa p53, la cual inhibe el ciclo y estimula el arresto y apoptosis.
       • Factor de supervivencia: sobrevivencia celular.