Post on 08-Jan-2020
Br. Angel Hernandez
Mitosis y Meiosis
Dedicado para aquellos estudiantes que deseen adquirir los conocimientos básicos
para un mejor desempeño en los estudios de las ciencias básicas necesarias para un
correcto aprendizaje de las ciencias clínicas en la carrera de medicina.
El que desee contactarme para realizar alguna pregunta, pregunte por ahí, no es
difícil.
1. Histology: A text and atlas with correlated cell and Molecular Biology – 6th edition – Michael Ross and Wojciech Pawlina.
2. Robins Basic Pathology-9th edition – Vinay Kumar, Abul Abbas and Jon Aster.
3. Biología - 9na edición - Eldra Solomon, Linda Berg y Diana Martin.
4. Molecular Biology of Cancer -
5. Mechanisms of Oncogenic Cooperation in Cancer Initiation and Metastasis. - Laura G. Pedraza-Fariña
Bibliografía consultada
¿Dónde se encuentra EL ADN en la célula?En el núcleo, por supuesto…
¡Wrong!
¿Y los procariotas?¡¿No son células?! ¡¿No usan ADN?!
El núcleo
En el núcleo se encuentra el material genético de la célula que codifica la información que define la estructura y la función de la célula.
• Lo realiza a través de la producción de moléculas ricas en información.
Tiene cuatro componentes:
• Nucleolema
• Nucléolo
• Cromatina
• Matriz nuclear (nucleoplasma)
Nucleolema
• Separa al núcleo del citoplasma
• Compuesta de una bicapa fosfolipídica y reforzada con Laminina.
• Formados por dos laminas concéntricas
• Posee varios poros para la salida de ARN y entrada de algunos componentes
Nucléolo
• Es una zona del núcleo rica en ARN.
• Su función principal es el procesamiento del ARNr
• Está muy activo en células que necesitan mucha síntesis proteica.
Cromatina
• En esta zona del núcleo que contiene el ADN.
• Existen dos tipos de cromatina
• Heterocromatina
• Eucromatina
o Las etapas por las que una célula debe pasar entre una división y otra.
o La interfase
o Es la etapa entre divisiones celulares
o Pasan la mayor parte de su vida
o Y se sintetiza:
o Proteínas
o Cromosomas
o Otros materiales
o La fase M es de multiplicación.
¿Qué es el ciclo celular?
o La fase G1 first gap es el tiempo que transcurre entre la mitosis y la fase S.
o El crecimiento celular
o Metabólicamente activa
o La fase S síntesis
o Se duplica el material genético
o Se sintetizano las proteínas cromosómicas
o otros componentes cromosómicos
o La fase G2 second gap
o Preparación de la célula para la división.
o Aumento en la síntesis de proteínas.
o Reparación del ADN
o En las células que no se dividen suelen detener el ciclo antes de la fase S.
o Entran en un estado llamado G0que no es parte del ciclo celular.
Interfase
oCinasas (activan y desactivan mediante fosforilación)
o CdK (Cinasas dependientes de ciclina)
Regulación del ciclo celular
oProtoncogenes
o En condiciones normales promueven el crecimiento celular.
o Cuando se mutan son los denominados onocogenes.
o Estos oncogenes por si solos activan las vías para la muerte celular, por tanto necesitan que alguno de los otros genes se encuentre mutado para poder generar una neoplasia.
o Ejemplos: c-fos, c-jun, n-myc, k-ras, c-kit, HER2
Regulación del ciclo celular
oGenes Supresores Tumorales
o En condiciones normales suprimen la proliferación celular o directamente activan la muerte celular.
o Teoría del golpe doble de Alfred Knudson (1971) ambas copias del gen deben estar mutadas.
o Ejemplos: p53, Rb, NF-1
o Reparadores: BRCA-1
Regulación del ciclo celular
oReguladores del Ciclo Celular
o P21, p27, p57, CDK
oReguladores de la Apoptosis
o bcl-2, BCLX, bax
Regulación del ciclo celular
o Poblaciones celulares estáticas
o Neuronas
o Cardiomiocitos
o Poblaciones celulares estables
o Periostio
o Pericondrio
o Hígado
o Endotelio
o Fibroblastos
o Poblaciones celulares renovables
o Poblaciones celulares de renovación lenta
o M. liso de órganos huecos
o Poblaciones celulares de renovación rápida
o Epitelio y fibroblastos de la piel
o Células sanguíneas
Renovación celular
oPuntos de Control
Regulación del ciclo celular
Punto de
restricción
Punto de controldel daño al ADN en S
Punto de controldel ADN no duplicado
Punto de controldel daño al ADN en
G2
Punto de controlde armado del huso
mitótico
Punto de controlde separación cromosómica
Punto de control
del daño al ADN en
G1
Rb
p53
o Los organismos envejecen porque sus células envejecen.
oMecanismos del envejecimiento celular:
o Daño al ADN
o Disminución de la replicación
o Telómeros -> Límite de Hayflik
o Homeostasis deficiente de proteínas
Vejez
o Es una vía metabólica donde las células activan enzimas que degradas en ADN nuclear y las proteínas citoplasmáticas y nucleoplasmáticas.o Fisiológica: Destrucción programada, involución de
tejido dependiente de hormona, en tejido proliferando, utilidad, inducida por los linfocitos-T
o Patológica: Daños al material genético, Acumulación de proteínas mal plegadas, daño celular en infecciones, atrofia.
o Dos mecanismos: Intrínsecos y Extrínsecos
o Caspasas, bcl-2, bak
o Eliminación de las células apoptóticas
Apoptosis
♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫
♫♫Separar los elementos♫♫♫♫♫de una célula que es madre♫♫♫
♫es todo lo que ocurre en estas cuatro fases♫♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫ ♫
Mitosiso La mitosis es un proceso de
división nuclear. Este proceso asegura que cada célula hija reciba una copia de cada cromosoma de la célula progenitora.
o La mitosis es un proceso continuo sin embargo se ha definido en fases para que sea posible describirla.
Fase M
Mitosis
Profase
Prometafase
Metafase
Anafase
Telofase
Citocinesis
Profaseo Empieza cuando los hilos de cromatina se condensan para
formar los cromosomas.
o Las cromátides hermanas se mantienen unidas gracias a una proteína llamada cohesina y el centrómero.
o Frente al centrómero aparece un complejo proteico denominado cinetocoro.
o Se forma el huso mitótico
o estructuras complejas que abarcan centriolos, microtúbulos y algunas fibras proteínicas.
o Células vegetales: Densa y Fibrilar
o Un par de centriolos emigra a cada polo de la célula y extienden los ásteres.
o Se desvanece la envoltura nuclear.
o El contenido de la envoltura nuclear se empaqueta en vesículas.
Metafase
o Los microtúbulos responsables de estos son los Cinetocoricos.
oDurante la metafase los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula.
oCada cromátide se condensa por completo y adquieren aspecto masivo y bien definido.
Anafase
oDurante la anafase se liberan las fuerzas que mantienen juntas las cromátides hermanas, cada cromátide pasa a ser un cromosoma independiente.
oUna vez separadas se desplazan lentamente en polos opuestos ayudadas de dineína.
Telofase
o La telofase es la etapa final de la mitosis y es un retorno a las condiciones de la interfase.
o Los cromosomas se des condensan.
o Se forma una nueva estructura nuclear al rededor de cada juego de cromosomas.
oDesaparecen los micro túbulos del huso y el nucléolo se reorganiza.
Citocinesiso La citocinesis es la división del citoplasma para
generar dos células hijas.
o Generalmente comienza durante la telofase de la meiosis.
o En células animales inicia con la formación de un anillo de micro filamentos de miosina II que se contrae hasta formar un surco que termina por separar las células hijas.
o En células vegetales ocurre a través de la formación de una placa celular, una división lateral donde no hay pared celular y se genera a partir de vesículas en el aparato de Golgi que contienen el material primario para la formación de la pared celular.
o Los orgánulos se reparten de manera al azar entre las dos células.
Repaso
Consideraciones clínicas
El VPH en sus serotipos de alto riesgo 16 y 18 tienen la capacidad de codificar dos oncoproteínas la E6 y la E7 que tienen la capacidad de inactivar el p53 y el
gen del Rb respectivamente.
Virus del Papiloma Humano (VPH)
o Proliferación anormal de tejido autónomo.
o Pueden ser malignos obenignos.
o Intervienen: Oncogenes, Supresores y otros factores.
o Inhibición de crecimiento porcontacto
o Sistema inmune
o Multifactorial
Neoplasia
¿Qué hay de las procariotas?
o Su ciclo celular es distinto al de las eucariotas aunque existe evidencia de relación evolutiva entre ellos.
o Se dividen por fisión binaria:
Conceptos Claves
Si sólo tiene un único conjunto de
cromosomas, entonces tiene un
número haploide (n).
Si una célula o núcleo contiene dos
conjuntos de cromosomas, se dice que
tiene un número cromosómico diploide
(2n).
Ploide: Número de juegos de cromosomas en una
célula
Diferencias respecto a la Mitosis
• Consta de dos sucesivas divisiones nucleares y citoplasmáticas.
• A pesar de dos sucesivas divisiones nucleares, el ADN y otros componentes cromosómicos se duplican sólo una vez.
• Cada una de las células hijas contiene el número cromosómico haploide.
• Cada una de estas células tiene una única combinación de genes.
Profase I Leptoteno y Zygoteno
Condensación de la cromatina
Ocurre la sinapsis.
Se forma el complejo sinaptonémico.
Leptoteno
Zygoteno
Profase I Paquiteno y Diploteno
• Los homológos comienzan a separarse pero se mantienen unidos en los quiasmas.
Profase I Diacinesis
• La membrana nuclear empieza a desaparecer.
• Los quiasmas se ven desplazados hacia los telómeros.
Metafase IAnafase I
Telofase I
Citocinesis
INTERCINESIS
Profase II Metafase II
Anafase II Telofase II
Repaso
Consideraciones clínicas
Fenómeno de no-disyunción
o Histology: A text and atlas with correlated cell and Molecular Biology – 6th edition – Michael Ross and Wojciech Pawlina.
o Chapter 3: The Cell Nucleus
o Biología - 9na edición - Eldra Solomon, Linda Berg y Diana Martin.
o Capítulo 10: Cromosomas, mitosis y meiosis
o Molecular Biology of Cancer. Disponible en: http://web.med.u-szeged.hu/mdbio/eng/materials/2011-2012/2nd_semester/cell_l/8/1.Cancer-word.pdf
o Mechanisms of Oncogenic Cooperation in Cancer Initiation and Metastasis. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1994802/
o How Do Prokaryotic Cells Cycle? - William Margolin and Rolf Bernander. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4754786/
Lectura adicional
1. Histology: A text and atlas with correlated cell and Molecular Biology – 6th edition – Michael Ross and Wojciech Pawlina.
2. Robins Basic Pathology-9th edition – Vinay Kumar, Abul Abbas and Jon Aster.
3. Biología - 9na edición - Eldra Solomon, Linda Berg y Diana Martin.
4. Molecular Biology of Cancer -
5. Mechanisms of Oncogenic Cooperation in Cancer Initiation and Metastasis. - Laura G. Pedraza-Fariña
Bibliografía consultada
Br. Angel Hernandez
Mitosis y Meiosis