Ciclo de División Celular

Ciclo de División Celular

1. Generalidades

   • Doctrina celular
     • Rudolf Virchow (1858)
       • Toda célula procede de otra célula
   • Reproducción C.
     • Secuencia ordenada de etapas donde la C. duplica su contenido
       • La C. se div. en 2
       • Ciclo celular
         • Varia en los distintos organismos y el momt. det.
           • Ej.: C. hepáticas se div 1 vez al año
   • Tarea fundamental
     • Copiar y transmitir el ADN a las C. hijas
       • Producir dos C. hijas geneticamente =
         • Replicación fiel del ADN
         • Segregación a las C. hijas
     • La C. madre debe x2 su tamaño
       • Para que en cada div. las C. hijas mantenga su tamaño
   • Casos importantes
     • C. no deseadas o dañadas
       • Apoptosis
     • Señales extracelulares
       • Supervivencia
       • Crecimiento
       • Div. de las C.

2. Sistema de control del ciclo C.

   • Sis. de proteínas reguladoras
     • Ciclinas
       • Controlan la actividad de sus CDK
       • Concentración varia durante el ciclo C.
         • Varia la velocidad de degradación
         • Velocidad de síntesis es constante
       • Clasificación
         • Existen 6 ciclinas como mínimo
           • A, B, C, D, E y F
           • Las más comunes
             • Ciclinas de G1
               • Se unen a sus CDK (Cdk2) durante G1
                 • Para superar el punto de control G1 y pasar a la fase S
             • Ciclinas mitóticas.
               • Se fijan a la quinasa Cdk1 durante G2
                 • Para superar el punto de control G2 y se inicie la mitosis
     • Quinasas dependientes de ciclinas (CDK)
       • Enzimas que por la fosforilación de det. proteínas
         • Desencadenan los procesos subordinados del ciclo C.
       • Se conocen 5 CDK
         • Forman 3 grupos
           • CDK de G1 (Cdk2)
           • CDK de fase S (Cdk2)
           • CDK de fase M (Cdk1)
         • Concentración en síntesis como degradación const.
         • Se activan el unirse a las ciclinas para formar complejos
           • Para pasar a la fase siguiente
     • Complejo Promotor de la Anafase (APC)
       • Desencadena en la destrucción de las cohesinas
         • Permiten la separacion de las cromátidas hermanas
         • Inician la degradación de las ciclinas mitóticas
   • Puntos de control
     • Pc. G1
       • Ingreso a la fese S
       • Evaluación
         • Integridad del ADN
           • Si hay daño se detiene el proceso
             • Pasa al estado G0 (C. puede estar en ese estado por siempre )
         • Presencia de nutrientes
         • Tamaño C.
     • Pc. G2
       • Inicio de la fase M
       • Verifica
         • Que la duplicación del ADN se halla completado (que no este dañado)
           • Proteína p53, el guardián del genoma
             • Es uno de los genes supresores de tumores más conocidos
               • Detiene el ciclo (arresto celular)
               • Participa en la apoptosis (muerte celular programada) forzando a las células al suicidio cuando el daño en el ADN es irreparable
         • Si es favorable el entorno
         • Si la célula es lo suficientemente grande para dividirse
     • Pc.de la Metafase o del Huso
       • Verifica si los cromosomas están alineados --> Anafase
   • Mecanismo de regulación
     • Factor promotor de Fase S (FPS )
       • Fin la mitosis más ciclina G1 + su quinasa (Cdk2)
       • Solo actua sobre cromosomas en estado Pre-Replicativo
     • Complejo Pre-Replicativo (PreR)
       • Complejo de reconocimiento del origen de replicación (ORC)
       • Cdc6p (cell division cycle protein)
         • Se sintetiza en G1 e inserta sobre los orígenes de replicación al último componente
         • Proteínas de mantenimiento de los minimicrosomas (MCM)
     • Cromosomas Post-Replicativos
       • Cromosomas se mantendrán en estado Post-R hasta el inicio de la anafase
     • Complejo promotor de la mitosis (FPM)
       • Formación
         • Ciclinas mitóticas más las CDK de M (Cdk1)
           • Conduce a la C. a la metafase
     • Complejo promotor de la Anafase (APC)
       • Activado por el FPM
       • Permite la separación de las cromátides hermanas y su migración a los polos (anafase).
       • Completa la mitosis, se destruyen las ciclinas M y se activan las ciclinas G1 para el próximo ciclo C.

3. Acontecimientos

   • Fase M
     • Mitosis
       • División nuclear
       • 1° signo de fase M
         • Condensación de cromosomas
       • Etapas
         • 1) Profase
           • Condensación del material genético
             • Se empaqueta alrededor de las histonas
             • Forman la cromatina
           • Desaparece el nucleolo
             • No hay síntesis de RNA; se fosforilizan los lípidos de la membrana nuclear y se desintegra
           • x2 centríolos que migran a los polos
         • 2) Prometafase
           • Formación del huso mitótico (polímero de tubulina)
             • Por fibras que se extienden desde los polos al ecuador de la C.
         • 3) Metafase
           • Los pares de cromátides, por el huso, se mueven hacia el centro de la C.
             • Los cromosomas están organizados y unidos a las fibras de elaster por el cinetocoro en el ecuador
         • 4) Anafase
           • El centrómero se divide
           • Se separan las cromátides hermana
           • Cada cromosoma independiente viaja hacia polos opuestos
         • 5) Telofase
           • Se forma una envoltura nuclear alrededor de los grupos de cromosomas
           • El huso comienza a desintegrarse, los cromosomas se descondensan.
     • 6) Citocinesis
       • División celular
       • Es la división del citoplasma
         • C. animales
           • Se produce por la contracción de un anillo compuesto por filamentos de actina y miosina (anillo contráctil)
             • Unido a la cara citoplasmática de la membrana C.
             • Estrangulándola hasta que se separan las dos células hijas
         • C. vegetales
           • Los CG producen vesículas que div. al citoplasma en la línea media, y contienen polisacáridos
             • Vesículas migran al plano ecuatorial; transportadas por microtubulos remanentes del huso mitótico
             • Se fusionan y forman una placa C.
               • + vesículas en la placa en crecimiento se fusionan con la membrana de la célula
                 • Se forma una capa de polisacáridos entre las dos células hijas, completándose su separación (laminilla media)
   • Interfase
     • Fase G1
       • Las células hijas originadas presentan un aumento acelerado del tamaño
         • Todos los orgánulos aumentan de tamaño
           • Son regulados por activación de complejos enzimáticos
       • Gran síntesis de ARNm como así también ARNt y ARNr
     • Fase S
       • Síntesis - Replicación del ADN
         • Nuevo material genético, para que las células hijas tengan la misma dotación
       • Altos índices de síntesis de ARN
         • Para obtener enzimas requeridas en la síntesis de histonas
           • Formarán parte de la macroestructura del ADN y tubulinas
     • Fase G2
       • La C. ensambla las estructuras necesarias para la separación de las C. hijas durante la div. celular y la citocinesis (separación del citoplasma)