Es un conjunto ordenado de eventos que culmina con el crecimiento de la célula y su división en dos células hijas
El período comprendido entre la formaciónde la célula por división de su célula madre yel tiempo cuando ella misma se divide.
INTERFASE: Crecimiento
Durante la interfase la célula duplica:
•Su ADN
•Todos los componentes celulares
DIVISIÓN: Se producen dos células hijas.
•Segregación del material genético
•División del citoplasma
Detección de la síntesis de ADN,midiendo su contenido.(Evaluación con citometría de flujo)
0 200 400 600 800 1000
G1
s G2
2C 4Ccé
lula
s
Durante un intervalo especifico en la interfasela célula duplica su ADN
Observación de la síntesis de ADN midiendo incorporación de Timidina tritiada
Alrededor de 24 horas.
G1: 12 horas
S: 7 horas
G2: 4 horas
M: 1 hora
Células no
cíclicas (Go)Células cíclicas
1. Las que son capaces de entrar alciclo nuevamente por medio deun estímulo adecuado y
Se encuentran en Go y son de dos tipos:
2. Las células diferenciadasterminalmente, que ya nunca sedividirán.
GO: Etapa Quiescente (Fuera de Ciclo)
G1: corresponde a "GAP 1“ (Intervalo 1).
S: representa "Synthesis“ de ADN
G2: representa "GAP 2“ (Intervalo 2).
En general "mitosis“ (células somáticas)
“meiosis” en células germinales.
En esta fase ocurre la división nuclear (los cromosomas se separan) y se da la división citoplasmática (citocinesis)
Es fisiológicamente distinta a una fase G1prolongada.
Los perfiles de síntesis de RNA y proteínasson diferentes.
La cromatina en las células Go tiene unmayor grado de condensación.
Los extractos de células en Go inhiben lasíntesis de DNA.
Citocinesis de la división anterior.
Acumulación del ATP e incremento del tamaño celular.
Gran actividad metabólica: Síntesis de diversas proteínas.
Actividades celulares de: secreción, conducción, endocitosis
Es el período que más variación de
tiempo presenta
En esta etapa la célula decide continuar
el ciclo o detenerse en la etapa G0.
FASE M
FASE Go
FASE G1
FASE G2
FASE S
TIEMPO
*
*
M
G1
S
G2
Durante la interfase hay dospuntos de regulaciónesenciales: uno durante G1,antes de la entrada a la faseS y el otro en G2, previo alinicio de la fase M.
En la etapa de división seencuentra el punto M
ALTO
ALTO
ALTO
Ciclinas
Cinasas dependientes de ciclinas (Cdk)
CDK Ciclina
Substrato(proteína blanco)
Se une al substrato
CDK + Ciclina
COMPLEJO ACTIVO
Modificación química
(fosforilación)
Substrato(proteína blanco)
Se une al substrato
Inicio
Nutrientes
Tamaño Celular
M
G1
S
G2
Punto de regulación
Factores de crecimiento
Go
G1-Cdk ciclina D
G1/S-Cdk ciclina E
Se combinan con cinasas-dependientes de ciclinas (Cdk)
Cdk2-ciclina DG1
Cdk4-ciclina D
Cdk6-ciclina D
G0
Cdk2-ciclina E
Punto de regulación
Incremento
S
Factores de crecimiento
Punto de regulación
Síntesis de ciclinas tipo D
Ras, Raf, ERK
Unión Cdk4, 6
con CycD
M
G1
S
G2
Inhibición de la transcripción
Transcripción de genes-fase S
pRb sin fosforilarunida a E2F
Fosforilación de pRb “libera” a E2F
Rb
E2F
RNAE2F
E2F
E2FRb
Rb
Cdk 4,6/ciclina D
Imagen modificada de: Cooper, 2000
El daño al ADN incrementa p53
Se activa la transcripción del gene que codifica para un inhibidor de Cdk (p21)
Inhibición del ciclo celular
Inhibición de la síntesis de ADN
Detención en G1
p21
p21 mRNA
p53
Incremento en p53
Daño en el DNA
Cdk´s PCNA
La síntesis del ADN, se efectúa en esta etapaespecífica del ciclo.
La duplicación inicia en diferentes puntossimultáneamente.
Diversos factores se relacionan con el inicio de lasíntesis.
Los nuevos “ADNs” quedan unidos por elcentrómero hasta la mitosis, recibiendo el nombrede CROMÁTIDAS HERMANAS.
Cromátidas Hermanas
La molécula de ADN esta activa y
Durante el ciclo deben generarse dos moléculas idénticas para ser repartidas entre las dos células
hijas.
ADN en la interfase
Cromatina
INTERFASE Cromatina
La molécula de ADN está asociada aproteínas denominadas histonas y otrasproteínas no histonas en una estructurafilamentosa.
Simultáneamente se realiza síntesis de proteínas
Activa síntesis de proteínas histonas
Síntesis de:
•Enzimas que elaboran desoxirribonucleótidos
•Enzimas para la duplicación del ADN
Nucleosomas
ADN de doble hélice
•Continúa el proceso de adquisición de ATP.
•Activa síntesis de proteínas, dentro de ellasdestacan las necesarias para el proceso demitosis.
•Reparación G2 (Reparación del ADN pos-replicativa).
•Transcurre entre el final de la duplicación del ADN y el inicio de la mitosis.
Preparación para la condensación de cromosomas y la división celular.
•Fosforilación de las histonas.
•Se incrementa la síntesis de tubulina
Condensación cromatina
Cromosoma en metafase
Microtúbulos del huso mitótico
formados por tubulina
CON daño-duplicación incompleta
Inactivo
MPF- Inactivo
Detención en G2
Proteínas –
punto de regulación
Fosforila e inhibe Cdc25
SIN daño-Duplicación completa
Proteínas -regulación
Activo
MPF- Inactivo MPF- Activo
Progresión a M
ACTIVAN cinasa Chk1
Se combinan con cinasas-dependientes de ciclinas(Cdk)
S
S-Cdk ciclina AM-Cdk ciclina B
SE INCREMENTAN
Cdk1-ciclina B
Cdk2-ciclina A
Punto de regulación
Punto de regulación
MPF
Cdc2
Ciclina B(Cdk1)
Condensación –cromatina
Disgregación –envoltura nuclear
Fragmentación –Golgi y Retículo
Formación –Huso Mitótico
Se activa-maquinaria de la mitosis
Progresión de metafase a anafase
Mitosis (la célula se divide)
Inicio del ciclo celular
La célula duplica su ADN
La célula se prepara para dividirse
La célula crece y fabrica nuevas proteínas
Detieneel ciclo
Punto de regulación la célula decide si continúa el ciclo
Tema 2: Mitosis y meiosis
La mitosis es la solución al problema de la división celular y la constancia en el númerode cromosomas de las células hijas
La meiosis resuelve el problema de la presencia de dos padres (progenitores) en los organismos sexuales y la constancia del número de cromosomas entre generaciones
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Cromosoma metafásicoformado por doscromátidas hermanas: DNA duplicado
El cromosomaen las célulashijas tras la segregación
Mitosis
Interfase Profase Metafase
Anafase Telofase
Mitosis vs Meiosis
Mitosis vs Meiosis:
•Conservativa (2n) -> (2n)
•Una división (2 células hijas)
•No suele haber apareamiento cromosomas homológos (y no quiasma)
•Células no gaméticas
Mitosis Meiosis
•Reductiva (2n) -> (n)
•Dos divisiones (4 células hijas)
• Apareamiento cromosomas homológos (y quiasma -> entrecruzamiento)
•Células gaméticas
Estructuras semejantes a cordones compuestos de ADN y proteínas asociadas que transportan parte o toda la información genética de un organismo
En Microscopio optico, se tiñen con la técnica de Feulgen, son basofilos, tambien se tiñen con hematoxilina-eosina aunque su técnica normalmente utilizada es la Orceina-Grensa y naranja de acridina
0.6 m de diámetro
4-6 (hasta 10) m de longitud.
(Cromosomas humanos 2n (46) es 220 micras).
HISTONAS:
SON PROTEINAS CROMOSOMICAS QUE
SIRVEN DE BASE PARA EL ENROLLAMIENTO DEL ADN.
SE CONOCEN COMO H1,H2A,H2B,H3,H4.
1. DOS COPIAS DE CADA HISTONA FORMA UN
OCTAMERO ALREDEDOR DEL CUAL DE ENROLLA EL ADN.
2.140 A 150 BASES SE ENROLLAN ALREDEDOR DEL
OCTAMERO Y FORMAN UN NUCLEOSOMA QUE ES LA
UNIDAD ESTRUCTURAL DE LA CROMATINA.
3. CADA 6 NUCLEOSOMAS SE EMPAQUETAN Y
FORMAN UN SOLENOIDE.
4.LOS SOLENOIDES SE EMPAQUETAN EN
ASAS O BUCLES DE CROMATINA
QUE CONTIENE CIEN MIL PARES DE BASES METIDAS
DENTRO DE UN ARMAZON O MATRIZ DE PROTEINAS NO
HISTONICAS.
ESTAS ASAS SON UNIDADES DE REPLICACION DEL ADN O DE LA TRANSCRIPCION QUE SE
VEN COMO NUDOS EN LOS CROMOMEROS Y EN LAS TINCIONES DE LOS CROMOSOMAS
CORRESPONDEN A LAS BANDAS G
OCTOMERO
NUCLEOSOMA
SOLENOIDE
BUCLES O ASAS DE CROMATINA
Hombre (46)
Pungidos (monos) (48)
Protozoos (300)
Crustáceos (100-127)
Insectos (220)
Ascaris megalocephala (4)
Ascaris univalens (2).
existen dos cromátida hermanas que constituyen cada cromosoma
En el cromosoma aparece un estrechamiento de la cromatina llamado constricción primaria o centrómero
En cada cromátida hay un cinetocoro
Los extremos de los cromosomas son los telomeros
El satélite es una parte redondeada que puede o no estar en los cromosomas
Cada cromátida posee dos brazos que según la posición del centrómero serán iguales o diferentes
Autosomas y heterosomas o cromosomas sexuales. Los autosomas son comunes de machos y hembras pero los heterosomas son únicos
Según la posición del centrómero: C. Telocéntricos: centrómero en el borde no poseen el
brazo pequeño.
C. Acrocéntricos: uno grande y otro pequeño.
C. Submetacentricos: uno es ligeramente más grande que el otro.
C. Metacentricos: iguales.
Según el numero de centrómeros: C. Monocentricos: un centrómero
C. Dicentricos: dos centromeros
C. Policentricos o de centrómero difuso
Bandas cromosomicas: subunidades de los cromosomas.
Cada una de ellas posee propiedades diferentes de coloración, además posee periodos de replicación diferente, cada banda se replica a un tiempo diferente.
Son unidades de condensación que se empaquetan individualmente.
Son muy sensibles a las radiaciones.
Bandas Q: quinacrina (colorante fluorescente que tiñe zonas intercalares. Son por tanto bandas intercalares.
Bandas G: giemsa, son bandas intercalares. Estas bandas coinciden con las Q (son las mismas) aunque estas requieren de un tratamiento previo de proteasas.
Bandas C: giemsa, se tiñen pero con un tratamiento previo de soluciones alcalinas y salinas. Son regiones que limitan con el centrómero. No desaparecen en la interfase porque están formadas por heterocromatina constitutiva.
Bandas R: se tiñen con naranja de acridina. Son bandas entre las Q y las G:
Bandas N: giemsa, pero con tratamiento previo de impregnación argéntica, se dan en los telómeros
Al diagrama simplificado de los cromosomas metafásicos del cariotipo se lo denomina idiograma, que se construye con el número genómico
Tamaño cromosómico (ubicados de mayor a menor)
Brazo corto “bc” o "p" hacia arriba
Brazo largo “bl” o "q" hacia abajo
Posición del centrómero (generalmente alineados)
Presencia de constricciones secundarias y satélites
Cromosoma Genes Bases Forma
1 4.222 247.199.719 metacéntrico, grande.
2 2.613 242.751.149 submetacéntrico, grande.
3 1.859 199.446.827 metacéntrico, grande.
4 451 191.263.063 submetacéntrico, grande.
5 617 180.837.866 submetacéntrico, grande.
6 2.280 170.896.993 submetacéntrico, mediano.
7 2.758 158.821.424 submetacéntrico, mediano.
8 1.288 146.274.826 submetacéntrico, mediano.
9 1.924 140.442.298 submetacéntrico, mediano.
10 1.793 131.624.737 submetacéntrico, mediano.
11 449 131.130.853 submetacéntrico, mediano.
12 1562 132.289.534 submetacéntrico, mediano.
Cromosoma Genes Bases Forma
13 924 114.127.980 acrocéntrico, mediano, con satélite en su brazo corto.
14 1.803 106.360.585 acrocéntrico, mediano, con satélite en sus brazo corto.
15 1122 100.114.055 acrocéntrico, mediano, con satélite en sus brazo corto.
16 1098 88.822.254 submetacéntrico, pequeño.
17 1576 78.654.742 submetacéntrico, pequeño.
18 766 76.117.153 submetacéntrico, pequeño.
19 1859 63.806.651 metacéntrico, pequeño.
20 1012 62.436.224 metacéntrico, pequeño.
21 582 46.944.323 acrocéntrico, pequeño.
22 1816 49.528.953 acrocéntrico, pequeño.
Cromosoma X 1850 154.913.754 submetacéntrico, mediano.
Cromosoma Y 454 57.741.652 acrocéntrico, pequeño
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