Ciclo Celular

Ciclo celular y su regulación
Replicación del ADN


El ciclo celular visto en un contexto mas amplio:
La siguiente figura muestra las etapas en la vida de una rana, desde la fertilización hasta la formación de un individuo adulto. Los procesos indicados son similares al caso de un humano. En la etapa inicial (1) la célula crece, sintetizando activamente los componentes celulares. Luego dela fecundación, comienza un proceso de proliferación celular. El tamaño total del embrión no se modifica y solo aumenta el número de celulas (3). ¿Qué etapas del ciclo celular estarán ocurriendo durante éste periodo?. Durante la etapa 4 y en adelante, comienza la morfogénesis a partir de la diferenciación celular y formación de tejidos específicos. ¿Qué debe ocurrir para que se formen celulasespecializadas como las neuronas a partir de celulas no diferenciadas?.

En resumen, es posible distinguir las distintas etapas del ciclo celular a través de la vida de una rana, desde la etapa inicial hasta el adulto.

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Ciclo celular: Duración y características de cada etapa

6-8 horas
9-12 horas

7-9 horas

Célula parental

Células hijas

Mitosis
G1 S G2 P M A T
Condensacióncromatina.

C

Núcleo
Actividad metabólica alta. Duplicación de organelos. Comienza duplicación centrosoma. La célula aumenta su tamaño. Duplicación material genético. Actividad metabólica alta. Finaliza la duplicación del centrosoma. Síntesis de enzimas, proteínas, etc. Continua el crecimiento celular

Metafase. Anafase. Telofase. Citocinesis .

Regulación del ciclo celular: Ciclinas yquinasas dependientes de ciclinas.

La manera más simple de entender el rol de cada complejo Ciclina-Cdk es simplificando las cosas y considerando solo dos de estos complejos. La figura muestra la aparición de l complejo promotor de la mitosis, formado por la ciclina mitótica y una cdk específica (en este caso el rojo). Esta Cdk es regulada por mas elementos, además de la ciclina. Uno de losefectos indirectos de la acción del MPF está la degradación de su propia ciclina, lo cual asegura poner término a la etapa M

Variación de las ciclinas a través del ciclo. Formación de complejos ciclina-Cdks Localización de los puntos de control del ciclo.

Existen tres puntos de control principales en el ciclo celular.

Los puntos de control son regulados por los complejos ciclina-Cdk. Elpunto de control de G1 es conocido como punto de restricción pues en el se toma la decisión de inicial el ciclo o detenerse e ingresar a G0. La formación de cada complejo ciclina-cdk implica la hidrólisis del ATP.

Paso desde G1 a S: La proteína RB (por retinoblastoma) inhibe de manera permanente la transcripción de los genes necesarios para duplicar el ADN (fase S). Esto lo hace uniéndose a unfactor de transcripción (llamado E2F) e impidiendo la unión de éste a la región promotora de la transcripción de los genes de la fase S. Solamente la fosforilación de la proteína Rb permite que esta libere al factor E2F y puedan ser transcritos los genes de la fase S. Esto ocurre durante G1 y el responsable de fosforilar RB en el complejo ciclina S-Cdk (factor de replicación).

RB inactiva

RBactiva

Célula en G0

Célula en ciclo

E2F

E2F

Panel izquierdo: Cuando existe daño en el ADN, la célula modifica du programa molecular e inhibe el paso desde G1 a S. Esto evita que el ADN dañado se propague a la siguiente generación celular. En este caso, actúa la proteína P53 la cual induce la formación de la proteína P21. Luego P21 se une al complejo Ciclina E-Cdk 2 e impide que estecomplejo se active y fosforile a Rb. Con esto, no es posible liberar al factor E2F, pues RB permanece unido a él, y se detiene el ciclo celular. Panel derecho: En condiciones normales (sin daño) el factor de replicación fosforila a Rb y de esta manera se activa la transcripción de los genes de fase S.

División celular bloqueada por P53

División celular normal

Transición desde G2 a M:...