Ciclo Celular: Fases, Regulación y Control, Apuntes de Biología

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DR LUIS DANIEL LOPEZ BALDENEBRO

UNIVERSIDAD DE SONORA CAMPUS CAJEME LIC EN MEDICINA CICLO CELULAR

CICLO CELULAR

• (^) De acuerdo a la teoría celular establecida por el biólogo alemán Rudolf Virchoff en el siglo XIX, “las células sólo provienen de células”.
• (^) Las células existentes se dividen a través de una serie ordenada de pasos denominados ciclo celular; en el la célula aumenta su tamaño, el número de componentes intracelulares (proteínas y organelos), duplica su material genético y finalmente se divide

Fase M

• (^) Mitosis (M): En esta fase se reparte a las células hijas el material genético duplicado, a través de la segregación de los cromosomas.
• (^) La fase M, para su estudio se divide en:
• (^) • Profase: En esta etapa los cromosomas (constituidos de dos cromátidas hermanas) se condensan en el núcleo, mientras en el citoplasma se comienza a ensamblar el huso mitótico entre los centrosomas. - Metafase: Comienza con el rompimiento de la membrana nuclear, de esta manera los cromosomas se pueden unir al huso mitótico (mediante los cinetocoros). Una vez unidos los cromosomas estos se alinean en el ecuador de la célula.

• (^) Anafase: Se produce la separación de las cromátidas hermanas, las cuales dan lugar a dos cromosomas hijos, los cuales migran hacia polos opuestos de la célula.
• (^) • Telofase: Aquí ambos juegos de cromosomas llegan a los polos de la célula y adoptan una estructura menos densa, posteriormente se forma nuevamente la envoltura nuclear. Al finalizar esta fase, la división del citoplasma y sus contenidos comienza con la formación de un anillo contráctil.
• (^) • Citocinesis: Finalmente se divide la célula mediante el anillo contráctil de actina y miosina, produciendo dos células hijas cada una con un juego completo de cromosomas

• (^) Cuando ya no se requieren más células, estas entran en un estado denominado G0, en el cual abandonan el ciclo celular y entran en un periodo de latencia, lo cual no significa que entren en reposo ya que éstas células presentan un metabolismo activo, pues si estas células reciben el estímulo adecuado abandonan el estado G0 y entran al G1.
• (^) Algunas poblaciones celulares altamente especializadas como las fibras musculares o neuronas al entrar en estado G0 abandonan indefinidamente el ciclo celular.

Regulación del ciclo celular

• (^) El conjunto de procesos que ocurren durante el ciclo celular llevan un orden y supervisión estrictos.
• (^) Señales provenientes del medio y algunos controladores dentro de la célula, se encargan de dirigir el progreso de ésta a través de las distintas fases del ciclo celular
• (^) Entonces hay una regulación extracelular y una regulación intracelular

• (^) Los complejos cdk-ciclina están compuestos por 2 tipos de proteínas, las cdk (cinasa dependiente de ciclina) y las ciclinas (que pasan por un ciclo de síntesis y degradación).
• (^) Se conocen seis cdk pero sólo se ha caracterizado la función de cuatro de ellas (cdk 1, 2, 4 y 6) mientras que de las ciclinas sólo se conocen 4 tipos (ciclinas A, B, D y E).
• (^) La cdk fosforila aminoácidos específicos de algunas proteínas, pero sólo si esta unida a una ciclina.
• (^) Se conocen 6 distintas combinaciones de cdk- ciclina que actúan en tiempos específicos durante el ciclo

• (^) Se sabe que las células sintetizan proteínas inhibidoras

de los complejos cdk-ciclinas, que colaboran al control

del ciclo celular.

• (^) Estas proteínas se han agrupado en dos: las proteínas

INK4 (inhibidoras de cinasa 4) y las CIP (proteínas

inhibidoras de cdk’s).

• (^) Las INK4, se unen e inhiben sólo los complejos cdk4-

ciclina D y cdk6-ciclina D, la única caracterizada es la

p16 ( p= fosfoproteína y el número es su peso en kDa).

• (^) Las CIP se unen e inhiben a todos los complejos que

tengan cdk 1, 2, 4 y 6, actualmente se conocen las:

p21, p27 y p

• (^) Estas proteínas actúan en diferentes espacios de tiempo, permitiendo o inhibiendo el progreso adecuado del ciclo celular.
• (^) Esta capacidad de orden, se debe principalmente, a que las proteínas (p.e. las ciclinas). que no se utilizan, son eliminadas por un complejo de degradación llamado ubiquitina proteasoma

Punto de restricción

• El punto de restricción se encuentra casi al

final de G1 se conoce así puesto que si la

célula lo pasa se encuentra “comprometida”

irreversiblemente a entrar al ciclo celular,

independientemente de lo que suceda en el

exterior.

• Este punto está principalmente controlado

por el medio y depende de su capacidad de

inducción, el que la célula se comprometa a

completar el ciclo celular