Mitosi

División celular

Anatomía Funcional- tema 4

Esquema
• Antecedentes históricos • Ciclo celular:
– Etapas del ciclo:
• Interfase: G0, G1, S, G2 • Mitosis

– Control del ciclo celular:
• Ciclinas, quinasas, Checkpoints…

– Control de la proliferación celular:
• Factores de crecimiento • Receptores • Factores inhibidores

• Meiosis (división reduccional) • Cromosomas:
– – – – – –Número: hapoide / diploide / aneuploide / poliploide Estructura: nucleosoma … Cariotipo Técnicas especiales Cromatina sexual Cromosomopatías

Antecedentes históricos
Hace mil millones de años: •Células eucariotas Hace 150 años: •Virchow (1.855) => “omnis cellula e cellula” mitosis

•Strasburger y Flemin (1.875) => Hace dos décadas: •Hatwell, Hunt y Nurse => mecanismos moleculares queregulan el ciclo celular

Premios Nobel 2001

Mil millones de células por cm3 de tejido

Ciclo celular
Conjunto de acontecimientos por los que una célula madre da lugar a dos células hijas. Período entre dos divisiones o mitosis consecutivas. Dos etapas: •Interfase = G1 – S – G2 •Mitosis

Ciclo celular
G = Gap = intervalo M G2-M

G0
• G0 ⇒ fase reposo

M G2 G1 S
Puntos control(quiescente) • G1 ⇒ presintética
(6 a 12 horas) • S ⇒ fase síntesis (6 a 8 horas) • G2 ⇒ premitótica (3-4 horas) • M ⇒ mitosis (1 hora) R

Antes de la división

Se duplica el ADN

División celular (mitosis) 1. 2. 3. 4. Profase Metafase Anafase Telofase

Profase (1)
• Los centrosomas se duplican y emigran a polos opuestos • La cromatina se organiza para formar los cromosomas • Sedesintegra el nucleolo y la cubierta nuclear

Profase (2)
Astrosfera
microtúbulos dispuestos radialmente alrededor de los centrosomas

ADN
• G0 y G1 • Fase síntesis • Mitosis
cromátidas

centrómero

cromosoma

Metafase
• Terminan de condensarse los cromosomas y de formarse el huso acromático • Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula (monoáster o estrella madre) •Punto de control M

Anafase
• División de los cromosomas por su centrómero • Desplazamiento de los cromosomas formados hacia ambos polos (diáster o estrellas hijas)

Telofase (1)
• Los cromosomas se reúnen alrededor de los centrosomas y comienzan a desenrollarse • Surco o constricción de la membrana plasmática (filamentos de actina)

Telofase (2)
• Reconstrucción de la membrana nuclear• Formación del nucleolo • División citoplasmática completa ⇒ dos células hijas = dotación genética

Control del ciclo celular
• Puntos de control (“checkpoints”):
• Punto de restricción R (al final de G1) • Punto de control G2-M (al final de G2) • Punto de control M (al final de la metafase)

• Quinasas: • Ciclinas:

proteínas enzimáticas con capacidad de fosforilar otras

proteínas= CDK (“Cyclin Dependent Kinases) proteínas que se unen y modulan la acción de las CDKs.

• Ciclinas G1 / S => D y E • Ciclinas S => E • Ciclinas mitóticas => A y B

• Proteínas CDI inhibidoras del ciclo (p53, p21, p16…)

Regulación del punto de control R
Fosforilación de la proteína Rb

P
D-CDK4/6

Rb + E2F

= bloqueo

Rb
p21 p53 ATM/R

Rb + P E2F

Activación de genesimplicados en la síntesis de ADN =

Genes (S – CDK) Replicación

Inhibición del complejo ciclina-CDK

Pérdida de control R
•Aumento de fosforilación de Rb:
•Sobreproducción de ciclinas D y E. •Mutaciones potenciadoras de las quinasas CDK4/6 •Pérdida de CDI (inhibidores de las CDK): p21, p27y p57 (en G1-S); p15, p16, p18 y p19...

•Delección del gen Rb = proteína anormal

Regulación dela fase S
• E-CDK2 controla la elongación de la replicación promoviendo la actividad ADN polimerasa
• Cdc6

con G1-CDK activan a MCM, que actúan como

helicasa (separación de cadenas de ADN para la replicación) •A-CDK2 inicia la replicación del ADN. • E-CDK2 fosforila a Cdc6, que deja a MCM para su ubiquitinación = así se evita una nueva replicación.

Regulación punto G2-M
•Controla la...