Ciclo Celular

Ciclo Celular

1. 1839. Schleiden & Schwann

   • Teoría Celular. Establecen que cada organismo se componía de celulas y que cada una solo podía provenir de la división de alguna preexistente
   • 1. La unidad estructural y funcional de los seres vivos es la célula. 2. Todos los seres vivos están constituidos por unidades básicas denominadas células. 3. Las células se originan exclusivamente por división de otras células.

2. Comienzos del siglo XX. Cromosomas

   • Se sabe que en cada célula, los cromosomas portan la información genética

3. Combinación de procesos citoplásmicos y nucleares coordinados entre sí

4. Fase G1

   • G por gap: intervalo Es una etapa de crecimiento celular y de duplicación de los orgánulos y estructuras citoplasmáticas.
   • Intervalo que transcurre entre la citocinesis y el comienzo de la síntesis de ADN
     • Intervalo que transcurre entre el final de la mitosis del ciclo anterior (citocinesis) La célula tiene una intensa actividad bioquímica
     • Variación de tiempo
       • Es el periodo que más variación de tiempo presenta, pudiendo durar días, meses o años.
     • Crecimiento celular
       • Con síntesis de proteínas y de ARN (ARNm, ARNt y ARNr) Regulado mediante la activación de complejos enzimáticos en un momento determinado
       • Síntesis de ribosomas y microtúbulos a partir de las proteínas y otras moléculas que la conforman
       • Organoides del sistema de endomembranas aumentan su tamaño
         • Ya que ambas celulas hijas han recibido parte de estos organoides. Esto no ocurre con mitocondrias y cloroplastos que se originan por división de estructuras preexistentes (de manera independiente).
     • Acumulación de ATP
       • Poseé un bajo contenido de ATP resultante del gasto experimentado en el ciclo anterior, por lo que en este periodo se produce la acumulación de ATP necesario y el incremento de tamaño celular

5. Fase G0

   • La célula se retira del ciclo celular
     • Las células que no se dividen nuevamente, como las nerviosas o del músculo esquelético, pasan toda su vida en este período.

6. Células

   • Proliferantes
     • Son las que se encuentran en el ciclo celular
   • Quiescentes
     • Se encuentran en la fase G0
   • Somáticas
     • Son las que no producirán gametos
   • Germinales
     • Producirán gametos

7. Fase S

   • Síntesis o replicación del ADN
   • Cada cromosoma se duplica
     • Cada cromosoma se duplica y queda formado por dos cromátidas indénticas. Con la duplicación del ADN, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al principio
     • Duración 6-8 horas
     • Comienza cuando adquiere el tamaño suficiente y el ATP necesario
     • Cromátidas hermanas
       • Estos ADNs nuevos quedan unidos por el centrómero hasta la mitosis, recibiendo el nombre de Cromátidas Hermanas
     • Altos Índices de ARN
       • Para obtener enzimas requeridas en la síntesis de histonas que formarán parte de la macroestructura del ADN y tubulinas relacionadas con el proceso de división celular
       • Tubulinas
       • Histonas

8. Fase G2

   • Se acumulan progresivamente aquellas moléculas cuyas actividades serán necesarias para la fase M
   • Transcurre entre la duplicación del ADN y el inicio de la mitosis
     • Tradicionalmente se ha considerado como un estado de tránsito entre las fases S y M. Continúa la síntesis de proteínas y ARN
     • Crecimiento y ATP
       • La célula entra nuevamente en un proceso de crecimiento y adquisición de ATP La energía adquirida durante esta fase se utiliza para el proceso de mitosis
     • Duración 3-4 horas
     • Termina cuando la cromatina comienza a condensarse
     • Carga genética de los humanos
       • 2n 4c
         • Ya que se han duplicado los cromosomas, teniendo ahora dos cromátidas cada uno
     • Se verifica si ha habido error durante la replicación del ADN

9. Punto de restricción R

   • La célula decide si debe seguir o no el ciclo celular

10. Fase M

    • Mitosis. Reparto de material genético nuclear. Se produce la división de la célula en dos células hijas
    • Citocinesis
      • División del citoplasma

11. Factores que afectan la velocidad de DIVISIÓN CELULAR

    • Temperatura
    • pH
    • Niveles de nutrientes

12. Sistema de Control

    • Modelo de estudio de las células eucariotas (levaduras)
    • Proteínas Reguladores
      • Inducen y coordinan los procesos básicos del ciclo, como la duplicación de ADN y la división celular, a los que denominamos procesos subordinados
      • Ciclinas
        • Proteínas que controlan la actividad de sus proteinquinasas dependientes.  Subunidad reguladora del complejo que activa a la quinasa
        • Quinasas
          • Dependientes de Ciclinas Juegan un papel central en los procesos claves del ciclo celular:  La entrada en ciclo  La síntesis de ADN   La regulación de la mitosis.  Mantienen una concentración estable a lo largo del ciclo celular
          • Enzima que fosforila sustratos para activarlos o no
        • Variación de la concentración
          • La concentración de ciclinas varía en forma cíclica, aumentando o disminuyendo durante el transcurso del ciclo celular. Esto se debe a variaciones en la velocidad de degradación de la ciclina, dado que la velocidad de síntesis es casi constante durante todo el ciclo.
        • Tipos
          • En los mamíferos existen 6 ciclinas como mínimo, denominadas A, B, C, D, E y F
      • Sintetizadas a partir de protooncogenes
        •  Fosforilan serinas y treoninas de proteínas diana para desencadenar procesos celulares.
        • Protooncogenes
          • Codifican factores de transcripción que estimulan la expresión de otros genes, moléculas de transducción de señales que estimulan la división celular y reguladores del ciclo celular que hacen que la célula progrese a través de este ciclo
          • Genes cuyos productos promueven el crecimiento y la división de la célula
          • Oncogen
            • La mutación de uno de los dos alelos que codifican para un protooncogen, lo transforma en un oncogen capaz de originar productos celulares que estimulan la división celular de forma incontrolada conduciendo al cáncer, con alteración de los mecanismos de control del ciclo celular. 

13. Ciclinas G1

    • Se unen a sus quinasas dependientes de ciclinas (Cdk2) durante G1 siendo necesarias para superar el punto de control G1 y pasar a la fase S.

14. Ciclinas Mitóticas

    • Se fijan en la quinasa Cdk1 durante G2, siendo necesaria su presencia para que el ciclo supere el punto de control G2 y se inicie la mitosis.

15. Cdc28/Ciclinas Clb

    • Activan el inicio de la replicación, regulan la formación de los husos mitóticos y la división nuclear y el crecimiento isométrico de la yema en G2 y M.

16. ¿Cómo se inicia?

    • Inicia en el instante en que aparece una nueva célula, descendiente de otra que se divide.
      • Termina en el momento en que dicha célula, por división subsiguiente, origina dos nuevas células hijas. 

17. Proteína P53

    • Tanto en el punto de control G1 como G2 se verifica la integridad del ADN. Ante la presencia de ADN dañado se genera una señal que retrasa la entrada en fase M. Depende de una proteína llamada p53, que se acumula en la célula en respuesta a las alteraciones de ADN, deteniendo el sistema de control en G1 y por lo tanto impidiendo la posterior entrada en mitosis

18. Proteína P53

    • En uno de los genes supresores de tumores más conocidos, que no sólo detiene el ciclo (arresto celular), sino también participa en la apoptosis (muerte celular programada) forzando a las células al suicidio cuando el daño en el ADN es irreparable.

19. Genes supresores de Tumores

    • Los genes supresores de tumores, codifican para productos celulares que inhiben la proliferación celular. Es decir, reduce la probabilidad de que una célula en un organismo multicelular se transforme en una célula cancerígena.

20. Oncogén

    • Gen que por su gran capacidad de mutación o transformación induce a la formación de cáncer en una célula.

21. Alelo

    • Cada una de las formas alternativas que puede tener un gen que se diferencian en su secuencia y que se puede manifestar en modificaciones concretas de la función de ese gen.

22. Proteína P53 NO activa

    • Las células que presentan los dos alelos del gen p53 mutados, tendrán proteína p53 no activa y por lo tanto continuarán dividiéndose a pesar del daño en su genoma, por lo tanto desarrollarán cáncer.