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Todos los organismos vivos utilizan la división celular, bien como mecanismo de reproducción, o como mecanismo de crecimiento del individuo. Lo seres unicelulares utilizan la división celular para la reproducción y perpetuación de la especie, una célula se divide en dos células hijas genéticamente idénticas entre sí e idénticas a la original, manteniendo el número cromosómico y la identidad genética de la especie.
Tipo: Ejercicios
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Lic. Luz María Camarena Hernández
Observación de Cromosomas CICLO ESCOLAR 14- Grupo NT01AA EQUIPO DE TRABAJO Andrade Huerta Alejandro Anaya Romero Yamel Hernández Adrián Pasquinel Monroy Lozano David Rosas Moisés
LABORATORIO DE BIOLOGÍA CELULAR Y GENÉTICA
Significado biológico de la mitosis El ciclo celular Las fases de la Mitosis Duración y medida del ciclo celular Alteraciones del ciclo celular
Todos los organismos vivos utilizan la división celular, bien como mecanismo de reproducción, o como mecanismo de crecimiento del individuo. Lo seres unicelulares utilizan la división celular para la reproducción y perpetuación de la especie, una célula se divide en dos células hijas genéticamente idénticas entre sí e idénticas a la original, manteniendo el número cromosómico y la identidad genética de la especie. En organismos pluricelulares la división celular se convierte en un proceso cíclico destinado a la producción de múltiples células, todas idénticas entre sí, pero que posteriormente pueden derivar en una especialización y diferenciación dentro del individuo. Desde un punto de vista puramente evolutivo un organismo unicelular es simplemente una estructura dentro de la cual se realizan las funciones vitales básicas de nutrición y reproducción. Las únicas presiones selectivas son la adquisición de alimento y las fuerzas de tensión superficial. El organismo unicelular debe por tanto aislarse del medio mediante una membrana o pared que le permita adquirir alimento a la vez que soporte las fuerzas de tensión superficial del medio en que se desarrolla. Dicho organismo, en su lucha contra el medio, y para
En la interfase del ciclo de división celular podemos distinguir tres períodos: G1.- Es un estadío que se caracteriza por ser genéticamente activo, el ADN se transcribe y se traduce, dando lugar a proteínas necesarias para la vida celular y sintetizando las enzimas y la maquinaria necesaria para la síntesis del ADN. Fase S.- Es la fase en la cual se duplica por entero el material hereditarios, el cromosoma pasa de tener un cromatidio a tener dos, cada uno de ellos compuesto por una doble hélice de ADN producto de la duplicación de la original, como la replicación del ADN es semiconservativa, las dos dobles hélices hijas serán exactamente iguales, y por tanto los cromatidios hermanos, genéticamente idénticos. G2.- Durante este período se ultima la preparación de todos los componentes de la división celular, al final de esta fase, se produce una señal que dispara todo el proceso de la división celular. La división celular se compone de dos partes, la división del núcleo (cariocinesis, o mitosis) y la del citoplasma (citocinesis). La división del núcleo es exacta, se reparte equitativamente el material hereditario, mientras que la citocinesis puede no serlo, es decir el reparto de orgánulos citoplásmicos y el tamaño de las dos células puede no ser equitativo ni igual. Durante la mitosis el ADN va a estar totalmente empaquetado y supernrollado, inaccesible a polimerasas y transcriptasas, es por ello que toda la actividad funcional del ADN ha de realizarse en la interfase previa a la cariocinesis.
Al final de la mitosis, la célula entra en interfase, si esa célula ya no se va a dividir más, entra en lo que se denomina período G0, si por el contrario esa célula va a volver a dividirse entra de nuevo en el período G1 previo a la síntesis del ADN, e iniciándose un nuevo ciclo de división celular. Fases de la mitosis De una forma tradicional y basándose en aspectos morfológicos observados al microscopio óptico, la mitosis suele dividirse en 4 fases o estadíos Profase, Metafase, anafase y Telofase. Aunque esta diferenciación es correcta, y se corresponde con etapas concretas de la cariocinesis, no hemos de pensar que ello ocurre en etapas diferenciadas, sino más bien en un proceso totalmente continuo, sin pausa en el tiempo, y que todo se engloba en un ciclo de la célula. Durante la interfase, el núcleo eucariótico aparece encerrado dentro de la membrana nuclear, con el nucleolo perfectamente diferenciado y con una fibra de cromatina, fácilmente observable por su facilidad para teñirse. La fibra de cromatina contiene el ADN y las proteínas asociadas al mismo, su aspecto es similar al de una madeja de hilo o lana, totalmente indiferenciado. Es una fibra muy larga y fina, a manera de ejemplo la fibra de cromatina de un núcleo humano mide aproximadamente 2 metros. Aunque al microscopio óptico es imposible diferenciarlo, realmente esta fibra está organizada en unas estructuras individuales que son los cromosomas, lo que ocurre es que al estar desespiralizados y descondensados dentro del núcleo, parece como si todo fuera una estructura única. Cromatina y cromosoma son genéticamente lo mismo, el material hereditario, ADN unido a proteínas. Durante la interfase el cromosoma pasa de estar compuesto por un sólo cromatidio (G1), a tener dos cromatidios (G2), ya hemos dicho anteriormente que esto ocurre durante la Fase de síntesis (S).
congresión de los cromosomas en el centro de la célula, en la zona del ecuador de la misma. Profase mitótica Metafase mitótica Esta congresión de todos los cromosmas en la placa ecuatorial de la célula es lo que denominamos metafase, los cromosomas además de estar en el centro, estan orientados anfitélicamente, esto es, los dos cromatidios orientados hacia polos opuestos de la célula. Algunos autores distinguen una fase intermedia de la mitosis, entre la profase y la metafase. Dicha fase se denomina prometafase y estaría comprendida desde que los microtúbulos entran en contacto con los cinetocoros hasta que se forma la placa ecuatorial con los cromosomas dispuestos en ella. Cuando todos los cromosomas están dispuestos en la placa ecuatorial, se produce una nueva señal en la célula, que produce que cada cinetocoro hermano sea arrastrado hacia un polo distinto de la célula. Esta separación de cinetocoros conlleva la separación de los cromatidios hermanos, con lo cual el cromosoma se escinde en sus dos cromatidios y cada uno de ellos migra hacia un polo celular distinto. Como cada cromatido es genéticamente igual a su hermano a cada polo celular se dirige una idéntica información genética. Esta es la fase que denominados Anafase, y que se caracteriza por la separación y migración de cromatidios hermanos a polos opuestos celulares. Cuando este viaje anafásico se culmina, tenemos dos núcleos opuestos e idénticos, que empiezan a ir adoptando la situación primigenia de la interfase. La cromatina empieza a descondensarse, el nucleolo y la membrana nuclear vuelven a recontruirse, se forman dos núcleos hijos. Esto es lo que denominamos Telofase y con ella termina propiamente la cariocinesis.
Anafase mitótica Telofase mitótica Para que la división celular se complete ha de formarse un tabique o pared que aísle los dos núcleos, esto se produce durante la citocinesis o división del citoplasma. Interfase postmitótica
1. Explique en términos químicos porqué los cromosomas fijan a la Fuschina básica que es el colorante de la solución de Feulgen. Un tipo de coloración diferencial es el método de ácidoresistencia, que se usa ampliamente para el género Mycobacterium. Esta es la tinción que se realiza con fucsina fenicada (calentada), ácido-alcohol y azul de metileno. Las bacterias que obtienen cierta coloración con este métodos son acidorresistentes, toman un color rojo, las que lo pierden se coloran con azul de metileno y no son acidorresistentes. Solución Fenicada de fucsina empleada como colorante primario en la coloración de Ziehl Neelsen. Liquido color fucsia translucido sin presencia de partículas suspendidas, ni precipitadas. Las paredes celulares de ciertos parásitos y bacterias contienen ácidos grasos de cadena larga que les confieren la propiedad de resistir la decoloración con alcohol-ácido, después de la tinción con colorantes básicos como la fucsina de fenicada. La coloración clásica de Ziehl-Neelsen requiere calentamiento para que el colorante atraviese la pared bacteriana que contiene ceras. 2. ¿Cómo influye el que un cromosoma sea abierto o cerrado en cuanto a su degradación por nucleasas? NUCLEASAS El DNA es el depositario y transmisor de la información genética organizada en genes que codifican productos génicos (proteínas o ARNs). Las nucleasas son enzimas que producen la rotura de los enlaces fosfodiester de la cadena polinucleotídica de los ácidos nucleicos. La vida media para el enlace fosfodiester en el DNA a pH 7 y 24 ˚C se ha estimado en 130.000 años. En las mismas condiciones, la vida media del ARN es de solamente 4 años. Las enzimas de restricción son endonucleasas que reconocen, con una alta especificidad, una secuencia, normalmente palindrómica corta (4-8 pb) de DNA de doble hebra, produciendo la rotura hidrolítica de cada hebra en secuencias concretas del DNA denominados sitios de restricción. En las enzimas de restricción no naturales se trata de aumentar la secuencia de reconocimiento hasta 15 pares de bases. Aplicaciones bioquímicas de las nucleasas. Las nucleasas se pueden utilizar para la determinación estructural de ácidos nucleicos mediante el diseño de nucleasas que puedan reconocer ciertas conformaciones de los ácidos nucleicos (cruciformes, por ejemplo),regiones de hebra sencilla o de hélices levógiras y para el estudio del mecanismo de acción de las nucleasas naturales. 3. Mencione dos agentes (sustancias) que puedan colorear cromosomas, distintos al empleado en esta práctica. Colorantes: La mayoría de los colorantes son compuestos orgánicos que tienen alguna afinidad específica por los materiales celulares. Muchos colorantes utilizados con frecuencia son moléculas cargadas positivamente (cationes) y se combinan con intensidad con los constituyentes celulares cargados negativamente, tales como los ácidos nucleicos y los polisacáridos ácidos. Ejemplos de colorantes catiónicos son el AZUL DE METILENO, el CRISTAL
VIOLETA y la SAFRANINA. Otros colorantes son moléculas cargadas negativamente (aniones) y se combinan con los constituyentes celulares cargados positivamente, tales como muchas proteínas. Esos colorantes incluyen la EOSINA, la FUCSINA ÁCIDA y el ROJO CONGO. Otro grupo de colorantes son sustancias liposolubles; los colorantes de este grupo se combinan con los materiales lipídicos de la célula, usándose a menudo para revelar la localización de las gotículas o depósitos de grasa. Un ejemplo de colorante liposoluble es el NEGRO SUDÁN. Si se desea simplemente incrementar el contraste de las células para la microscopía, son suficientes los procedimientos simples de tinción. El azul de metileno es un buen colorante simple que actúa sobre todas las células bacterianas rápidamente y que no produce un color tan intenso que oscurezca los detalles celulares. Es especialmente útil para detectar la presencia de bacterias en muestras naturales, puesto que la mayor parte del material no celular no se tiñe. Productos comerciales empleados para la tinción del DNA: GelGreen, en agua (500uL), GelGreen, en DMSO (500 ul), GelRed, en agua (500 uL), Gelred, en DMSO (500 ul), REFERENCIAS BIBLIOGRAFIA Ma. Pilar Vaquero, Et al: Genética, Nutrición y Enfermedades. 1a. Ed. EDIMSA (Editores Médicos, S.A.), Madrid, España - 2008 Robert I. Nussbaum, Et al.: Genética humana. 7ª. Ed. Elsevier Masson (Saunders). Madrid, España - 2008 CIBERGRAFÍA http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/SeminarioTinciones.htm http://www.biolabandina.com/index.php/electroforesis-de-dna/colorantes-para-dna
