Cellular Cicle and Checkpoints, Summaries of Cellular and Molecular Biology

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L CICLO CELULAR

Roberto García Ojeda

(2do año Carrera de

CICLO CELULAR EN GENERAL

La DIVISIÓN CELULAR es sólo una de varias etapas que una célula atraviesa durante su vida útil. El ciclo celular es una serie repetitiva de eventos que incluyen el crecimiento, la síntesis de ADN y la división celular. El ciclo celular en procariotas es muy simple: la célula crece, su ADN se replica y la célula se divide. En las eucariotas, el ciclo celular es más complicado. CICLO CELULAR EUCARIOTA El diagrama en la Imagen representa el CICLO CELULAR de una CÉLULA EUCARIOTA. Éste ciclo tiene varias fases. La fase mitótica (M), que en realidad incluye la mitosis y la citocinesis. Esta es cuando el núcleo y el citoplasma se dividen. Las otras tres fases (G1, S y G2) generalmente se agrupan como INTERFASE. Durante la interfase, la célula crece, realiza procesos de rutina y se prepara para la división.

La interfase del ciclo celular eucariota se puede subdividir en las siguientes tres fases, que están representadas en la Imagen anterior :

• Fase 1 de crecimiento (G1): durante esta fase, la célula crece rápidamente, mientras realiza procesos metabólicos de rutina. También produce proteínas necesarias para la replicación del ADN y copia algunos de sus orgánulos como preparación para la división celular. Una célula normalmente pasa la mayor parte de su vida en esta fase. Esta fase se conoce como Gap 1.
• Fase de síntesis (S): durante esta fase, el ADN de la célula es copiado en el proceso de replicación de ADN. (duplicación de cada cromosoma para formar dos cromátidas hermanas)
• Fase 2 de crecimiento (G2): durante esta fase, la célula realiza los preparativos finales para su división. Por ejemplo, produce proteínas y orgánulos adicionales. Esta fase se conoce como Gap 2.

INTERFASEINTERFASE

Profase

- Los cromosomas se condensan (se vuelven visibles al microscopio como estructuras filiformes dobles, cada una formada por dos cromátidas hermanas unidas por el centrómero). - Los centrosomas migran hacia polos opuestos de la célula. - Comienza a formarse el huso mitótico (red de microtúbulos). La envoltura nuclear comienza a desintegrarse.

MITOSISMITOSIS

Metafase

- Los cromosomas se alinean en la placa ecuatorial (plano medio de la célula). - Cada cromátida está unida a un polo opuesto mediante microtúbulos del huso. - Es el momento más "ordenado" y característico de la mitosis. - Punto de control del huso (SAC): verifica que todos los cromosomas estén correctamente unidos bajo tensión

Anafase (la más rápida, minutos)

- Separación de cromátidas hermanas : la proteína separasa divide la cohesina que las mantiene unidas. - Cada cromátida se convierte en un cromosoma independiente. - Acortamiento de microtúbulos del huso: los cromosomas hijos son arrastrados hacia polos opuestos. - También los polos del huso se separan aún más (alargamiento celular).

MITOSISMITOSIS

Telofase

- Los cromosomas llegan a los polos y comienzan a descondensarse (volver a la forma de cromatina). - Se reconstruye la envoltura nuclear alrededor de cada grupo de cromosomas. - El huso mitótico se desensambla. - Aparecen los nucleolos nuevamente.

Si el ciclo celular se lleva a cabo sin regulación, las células pueden pasar de una fase a otra antes de estar preparadas. Por tanto… ¿Qué controla el ciclo celular? ¿De qué manera la célula sabe cuándo crecer, sintetizar ADN y dividirse? El ciclo celular está controlado principalmente por proteínas reguladoras. Estas proteínas controlan el ciclo indicando a la célula si debe comenzar o retrasar la siguiente fase del ciclo. Se aseguran de que la célula complete la fase anterior antes de continuar. Las proteínas reguladoras controlan el ciclo celular en puntos claves, los cuales se muestran en la Imagen siguiente. Hay una serie puntos de control fundamentales. ONTROL DEL CICLO CELULAONTROL DEL CICLO CELULA

• El punto de control G1, justo antes de entrar a la fase S, toma la decisión clave de si la célula debe dividirse o no.
• El puesto de control S que ocurre dentro de la síntesis determina si el ADN se ha replicado correctamente.
• El punto de control del huso mitótico se produce en la metafase en el que todos los cromosomas se deberían haber alineado en el plato mitótico. De ser así, entonces la célula finalmente se divide correctamente

Finalmente si estas células anormales logran proliferar,

se produciría un tumor altamente maligno con:

Crecimiento acelerado (sin necesidad de factores

externos).

Resistencia a quimioterapia y radioterapia (al no

tener puntos de control, no reconocen el daño inducido

por estos tratamientos).

Metástasis precoz (por inestabilidad que genera

variantes invasivas).

Evolución clonal rápida : cada célula hija es

genéticamente única, permitiendo una adaptación

¿QUÉ OCURRIRÍA SI TODOS LOS PUNTOS DE CONTROL FALLARAN? ¿QUÉ OCURRIRÍA SI TODOS LOS PUNTOS DE CONTROL FALLARAN?

TUMOR CANCERIGENOTUMOR CANCERIGENO