Ciclo Celular y su Regulación

Ciclo Celular y su Regulación

• El ciclo celular es el tiempo transcurrido entre dos divisiones celulares consecutivas y se divide en dos fases principales: Fase M (mitosis o meiosis) e Interfase.

Fase M (Mitosis o Meiosis)

• La Fase M se subdivide en:
  • Cariocinesis (división del núcleo): Profase, Metafase, Anafase, Telofase
  • Citocinesis (división del citoplasma)

Interfase

• La Interfase se subdivide en:
  • Fase G1: la etapa más larga, con mucha actividad metabólica, crecimiento, aumento del número y tamaño de organelas y endomembranas, síntesis de proteínas, lípidos, glúcidos, etc.
  • Fase S: duplicación del ADN e histonas
  • Fase G2: preparación para la división celular

Regulación del Ciclo Celular

• El ciclo celular es regulado por ciclinas y quinasas dependientes de ciclinas (cdK)
• Las ciclinas son proteínas cuya concentración varía a lo largo del ciclo celular
• Las cdK son enzimas activadas por ciclinas específicas que fosforilan sustratos específicos, lo que induce el pasaje de una etapa del ciclo celular a la siguiente

Puntos Clave de Control del Ciclo Celular

• Pasaje de G1 a S: mediado por el FPS (factores promotores de la fase S) que activa la cdK2
• Pasaje de G2 a M: mediado por el FPM (factores promotores de la fase M) que activa la cdK1

Rol Regulador de Ciclinas

• La alternancia de las concentraciones de ciclinas es cíclica y depende de la fase del Ciclo celular que se encuentre la célula
• Las ciclinas G1 (X) y ciclinas M (Y) tienen concentraciones que varían según la fase del ciclo celular

Regulación del Ciclo Celular

• Pasaje de G1 a S: el FPS fosforila proteínas que bloquean los ORI (orígenes de replicación), lo que permite la duplicación del ADN
• Pasaje de G2 a M: el FPM fosforila la lámina nuclear y la histona H1, lo que induce la condensación de la cromatina y la desaparición de la envoltura nuclear

Proteína p53: "Guardián del Genoma"

• La proteína p53 se activa cuando el ADN presenta un daño y bloquea el ciclo celular en G1
• La p53 induce la síntesis de la proteína p21 que inhibe la cdK2 del FPS
• Si el ADN no se repara, la p53 activa genes que informan para proteínas que conducen a la apoptosis (muerte celular)

Oncogenes y Cáncer

• Los protooncogenes son genes que codifican proteínas que estimulan la división celular
• La mutación de un protooncogen lo transforma en un oncogen capaz de originar productos celulares que estimulan la división celular de forma incontrolada, lo que puede llevar al cáncer

Ciclo Celular

• El ciclo celular es un conjunto de actividades de crecimiento y división celular.
• Consta de dos fases principales: interfase y mitosis.

Mitosis

• La mitosis se divide en varias fases: profase, metafase, anafase y telofase.
• En la profase, los cromosomas se condensan y se unen al huso mitótico.
• En la metafase, los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula.
• En la anafase, las cromátidas se separan y se mueven hacia los polos opuestos.
• En la telofase, los cromosomas se desenrrollan y reaparece el nucleolo y la membrana nuclear.

Meiosis

• La meiosis es una secuencia de dos divisiones nucleares: la primera división es reductora y la segunda división es ecuacional.
• La meiosis se divide en varias fases: profase I, metafase I, anafase I, telofase I, intercinesis y meiosis II.

Profase I

• La cromatina se vuelve visible y consiste de 2 cromátidas unidas por un centrómero.
• En el leptoteno, la cromatina es visible y consiste de 2 cromátidas unidas por un centrómero.
• En el zigoteno, los cromosomas homólogos se unen y ocurre sinapsis.
• En el paquiteno, se produce intercambio de material genético entre cromosomas (crossing over).
• En el diploteno, los cromosomas homólogos se repelen y se comienzan a separar.
• En el diacinesis, los cromosomas están en su mayor estado de condensación y se unen a las fibras del huso mitótico.

Meiosis I

• En la metafase I, los cromosomas homólogos se alinean en el plano ecuatorial.
• En la anafase I, se reduce el material genético y se forma un grupo de cromosomas univalentes.
• En la telofase I, los cromosomas se desenrrollan y reaparece el nucleolo y la membrana nuclear.

Meiosis II

• En la profase II, los cromosomas comienzan a enrrollarse y se acortan.
• En la metafase II, los cromosomas univalentes se alinean en el plano ecuatorial.
• En la anafase II, los cromosomas se separan y se mueven hacia los polos.
• En la telofase II, los cromosomas se desenrrollan y se forma la membrana nuclear y el nucleolo.

Gametogénesis

• La gametogénesis es un proceso meiótico que produce células haploides y la subsequente maduración de estas células o gametos funcionales.
• La espermatogénesis es el proceso de formación de espermas en los testículos.
• Los espermatogonios se diferencian y forman los espermatocitos primarios a través de mitosis.

El ciclo celular es el tiempo transcurrido entre dos divisiones celulares consecutivas, y se compone de diferentes etapas. Aprende sobre las fases del ciclo celular y su regulación.