19 Mayo Ciclo Celular 1

7/23/2019 19 Mayo Ciclo Celular 1

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CICLO CELULAR 1

REPRODUCCION dos tipos de mecanismo, mitosis y meiosis, depende del tipo de

celula, para clulas somaticas todas excepto germinales es mitosis.

Las germinales dan origen a gametos y su reproduccin es por meiosis.

Para que la reprod se lleve a cavo se necesita modificar su estructura interna.Fundamental la presicion. Porque pueden aparecer clulas anormales.-

Hay molculas que regulas el ciclo celular. Importante porque cualquier alteracin

da como resultado. Formacin de tumores o no renovacin celular. Consecuencias

graves, este ciclo corresponde a las faces en las que atraviesa una celula para

entrar al cliclo.

Pasos que se repiten a lo largo de la vida, y se representa de esta manera, parece

un circulo pero en realidad es un proceso en espiral. . la vida implica un tiempogeneracional que es determinado y especifico para cada celula. Es decir el tiempo

que necesita para realizar su ciclo puede ser de horas, das, meses, varios aos,

depende del tipo de celula, tiempo generacional varia.

Ciclo celular comprende 2 grandes faces.. una es la face M y el resto desde el final

de la face M hasta el comienzo de otra face M se conoce como interface.

M 1 hora.

Antes se pensaba que la face M era la mas activa, se llego a la conclusin por el

microscopio. Pero no es asi, la parte mas activa es la interface.

En laa interface. Se fabrican protenas que se requieren, crece , se desarrolla etc.

La face M es la culminacin de los procesos realizados en interface.. esa face m

puede ser de mitosis o meiosis.

Se acostumbra a dividir en 3 periodos la interface..

El primer periodo se le conoce como G1 (g sirnifica intervalo o espacio) luego viene

un periodo S y luego uno G2.

Estos tres periodos o en estos tres periodos ocurrencosas criticas que vana a

permitir que si todo se realiza bien se realizara la mitosis o meiosis para esta

celuula. El periodo mas variable corresponde al G1. Aca se lleva a cabo el

crecimiento y maduracin celular. Mientras que durante el periodo S, que viene de


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sistesis se lleva a cabo la preplicacion del adn. El G2 sirve para la preparacin de la

inminente divisin de la celula..

Podramos hacer un cimil entre el ciclo celular y el ciclo de la vida.

Desde M que seria el nacimiento.. creceramos es decir g1 madurariamos.. cuando

ya hemos madurado o sea madurar las gonadas.luego nos reproducimos es decir laS y luego el G2 donde el individuo se prepara para dar a luz es decir el proceso de

gestacin.

A la naturaleza le importa es que la celula madure y pueda reproducirse con el

propocito de prerpetuar las especies.

Este proceso cclico puede verse alterado y el producto de la alteracin puede serde alteraciones estructurales o genticas que darn como producto final una

celula alterada genetiamente si esto ocurre de ah en adelante todo sea mutado.

Por eso se necesita controlar el ciclo celular, por eso hay genes que tienen que ver

con el control del ciclo, estos genes se activan por interacciones entre el nucleo y

citoplasma, se conoce como interacciones nucleocitoplasmatias, y desencadenan

factores externosson los que desencadenan estos procesos de interaccion. Que

pueden ser hormonas o factores de crecimiento. Que estmulan la celula a nivel de

la membrana y desencadenan seales, algunas de estas vas.. ya sea factor de

crcimiento u hormona. Hacen que que se produzcan factores proteicos que van al

nucleo y activn genes.

En el adn se activan genes CDC es decir genes de control de divisin celular. Se

sabe que hay entre 30 y 40 genes que participan en el control de divisin. Poco

comprendidos.

Lo que si se sabe esque hay genes que tiene ciertos productos unos son los CDK es

decir kinasas dependientes de ciclina. Y los otros productos que vienen de esos

genes son las Ciclinas. Se han identificado 11 tipos de de CDK y se han identificado

12 tipos de cilclinas. Pero en mamferos se han identificado 5 tipos de CDK que

participan en el contril.

Se conocen como cdk 1,2,4,6,7 se han logrado .

Algunas de ellas se saben bien la funcin.


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La cdk7 no se comprende bien que hace.

De las ciclinas se han identificado 12 y se conoce con letras}

Ciclina A,B1,B2,B3,C,D1,D2,D3,E,F,G,H

Donde todo esto se comprendiera ya se tendra la cura del cncer..

Las cdk son kinasas. Es decir protenas que provocan fosforilaciones. Y la

concentracin de ellas es contante. Mientras que las ciclinas su concentracin es

variable.

En ciertos momentos del ciclo celular se eleva y en otra disminuia. Por eso el

nombre de ciclina.

Resulta que las cdk y las ciclinas forman dimeros proteicos.. todas las ciclinas

tienen algo en comn. En su estructura proteica hay una regin que se conoce

como caja de ciclina 100 a.a. conservados.. la importancia de esta caja, es que a

travs de ella se establecen uniones con las cdk. Son sitios activos que permiten la

formacin de dimeros.

Tenemos la cdk y cuando entra en relacin con la ciclina con tu caja de ciclina que

es el sitio que identifica la cdk para unirse..

Para que estas dos se unan se necesita participacin de enzimas una de ella se

conoce como kinasa activadora de cdk (CAK) y tambin se requiere de la WEE-1

que tambin es kinasa. Lo que porbocan son fosforilaciones sobre las cdk para

activarla y se peque con ciclinas..

La wee-1 le pega fosfato a la cdk sobre la treonina de la posicin 161 de la cadena

polipeptidica, en todas las cdk en esta posicin hay una treonina.. esta

fosforilacion activa la cdk, inmediatamente esta activacin es atenuada por la wee-

1 que tambin fosforila. Pero esta ves en la posicin 15 un a.a de tirosina en este

momento la protena queda apagada pero aun asi se permite la unin con la

ciclina.


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En este momento se forma el dimero proteico entre la cdk y la cilina. Pero este

dimero se encuentra apagado en el momento.. y se le conoce como prefactor

promotor de maduracin. Que tiene este facto? Dos aminocidos fosforilados la

treonina en la posicin 161 y la tirosina en la 15.

Cuando todo es adecuado actua sobre este factor unas enzimas fosfatasas.. lafosfatasa que mas participa es la cdc-25 que es una fosfatasa y lo que hace es

desfosforilar el a.a de tirosina. De tal manera que este dimero queda solamente

con un aminocido fosforilado la treinina 161. La otra desfosforilada.. en este

momento se activa y se conoce como factor promotor de maduracin..

Desencadena procesos de maduracin celular.. como lo hace?. Fosforilando ciertas

protenas que son claves, en cada uno de los pasos del ciclo.

Son distintas cdk y distintas ciclinas por lo tanto hay diversos dimeros por ejemplo.

El factor cdk1 o el 2 que se pueden unir con distintas ciclinas..

Es el G1 participan las cdk tipo 2,4,6

Tambin participan las ciclinas C,D;E

Se forman varion factores promotores de maduracin.

Se sabe que durante el periodo S participa la cdk1 y la ciclina A.

Durante G2 participa la cdk 2 y dos cilclinas. Una cilclina A y una B.

Y durante el periodo M, para que este proceso se lleve acabo se necesita que los

factores promotores de maduracin se eliminen y lo que especficamente se

elimina es la ciclina.

El factor promotor debe estar inactivo.para que se complete la divisin celular.

Cuando desaparece la ciclina la cdk se inactiva , esto es lo que sucede al final de la

etapa M, cuando temrina la mitosis o meiosis.. las clulas hijas no cuentan en su

citoplasma con cilcinas.. o digamos que la concentracin de ciclinas es minima..


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A partir de este momento.. la celula hija comienza a fabricar entre otras cosas..

mucha ciclina.. es decir que al empesar el ciclo de nuevo la concentracin de

ciclina aumenta.

Hay relacin directa.. entre mas ciclina tenga la celula en el citoplasma mas

madura y mas prxima a la maduracin final de la celula..

Y dependiendo del tipo de celula.. esta fabricacin de ciclina puede ser muy

acelerada o lenta.

Por ejemplo en clulas epiteliales, la ciclina se fabrica en gran cantidad. Por eso se

renueva la piel rpidamente.

Algo semejante ocurre con los leucocitos que permanentemente atacan cuerposestraos y agentes patgenos en los que los leucocitos se destruyen y necesitamos

que permanesca.. y renovarlos.. el ciclo celular es acelerado.. la fabricacin de

cilcinas es acelerado para la renovacin celular..

Hay clulas como las hepticas o renales.. que demoran mas.. la concentracin de

ciclina se eleva lentamente.. cuestin de das o meses.

Hay otras que parece que nunca se fabricaran ciclinas como en las neuronas y el

musculo,,

Hemos oido que las neuronas no se regenera,, eso es cierto para la gran mayora

de neuronas.. digamos que en parte es cierto.. pero hay otro tipo de neuronas que

si se pueden multiplicar.. ejemplo la que tenemos en la mucosa olfatoria,

pituitaria. Estas si se renuevan.. otras las que tenemos en el hipocapo.. que tienen

que ver con memoria y aprendizaje, y hay otra parte que parece ser en el nucleo

rojo donde hay neurnas que se renueva,,

Lo que sucede con las dems .. segn muchos es que no se renuevan pero lo lo

que sucede en realidad es que la fabricacin de ciclinas es muy lenta.. por eso es

que se dice que las neuronas se retiran del ciclo celular y entran en un estado G

sub cero.. como si la celula hibernara. Pero realmente lo que ocurre

molecularmente la celula no se puede retirar o permaneces kiecente. Lo que pasa


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es que la fabricacin de ciclina puede tardar hasta 35 aos. Si esto es asi las

neuronas si se pueden reproducir.. pero demoran muchos aos..

Hace poco apareci un articulo que era el tiempo de reproduccin de una neurona

de 40 aos..

Cuando las clulas alcanzan un punto critico de maduracin, ellas atraviesan por

un punto especifico.. previo al final de G1 .. que se le conoce como punto de

restriccin.. punto critico que se presenta justo antes de terminar G1. La

importancia es que las clulas detienen momentneamente el cilo celular con el

propocito de verificar que todo en la celula esta completamente maduro para dar

el siguiente paso,, si la celula detecta que hay organelos que no han madurado..

entonces el cilco celular se detiene hasta que esto madure completamente.. unaves que la celula verifique que la celula ha alcanzado la madures fimanl.. se

termina el periodo G1 y arranca la nueva face..

Para que se de este paso es necesario la presencia de cilina E, se ha comprobado

que si se le retira la ciclina E, no puede pasar de este periodo.. es decir para que

entre en periodo S.

Arranca el periodo S, esto significa que el factor promotor de maduracin aclcanso

su activacin mxima,, este dimero promueve fosforilaciones.. de ciertas

molculas por ejemplo fosforilar las histonas.. mas concretamente la histona

numero 1.. esta histona es la que permite que el adn este superenrrollado,,

cuando se fosforila esta histona.. el adn se desenrroola y queda accesible a

muchas enzimas..

Otra enzima fosforilada por el factor promotor de madiracion son las

topoisomerasas que comienzan a hacer girar el adn en sentidrarioo contrario..

Tambin se activan las helicasa, primasas y adn polimerasas,, es decir las enzimas

necesarias para la replicacin,, esto se activa mediante fosforilaciones que son

hechas por el promotor de maduracin..


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Este mismo factor promotor de maduacion activa a quine lo va a destruir mediante

el periodo s, activa una enzima degradadora de cilclina. Por lo tanto esta enzima

comienza a degradar la cilclina A, es decir que disminuye su maduracin..

Cuando temrina el proceso de replicacin del adn la A esta muy baja y la cilina b

comienza a aumentar.. esto ocurre a final de la etapa s y comienzo de G2.

Durante G2 aparece un nuevo factor promotor de maduracin que es el .

Este genera que se fosforilen las tubulinas.. , hace que se pierdan la estabilizar, es

decir el citoesqueleto empieza a desaparecer.. la celula se prepara para la

inminente divisin..

Antes dela divisin los microtubulos se desbaratan por fosforilacion de tubulinas..

la celula pierde la forma tpica que ella tiene..

Tambin se fosforilan las laminas de la envoltura nuclear y pierden estabilidad.. la

envoltura nuclear pierde estabilidad.

Los centriolos se duplican.. es decir que quedan 2 pares de centriolos que migran

a los polos de la celula.. y comienzan a aparecer entre ellos las fibras del huso

cromosmico,, es decir se comienza a formar el aparato mittico,, esto se forma

en el periodo g2.. luego la celula comienza la divisin celular,,

La primera etapa de divisin es la profase peor antes de terminar g2 la celula

pasa por otro punto de restriccin. En este punto la celula verifica que todo se

haya llevado a cabo bien antes de que la celula entre en divisin determina que

el citoesqueleto se haya desaratado, que lso centriolos se hayan duplicado, que las

laminas ,, y lo mas importante que se chequea es que el adn este replicado

corresctamente,, y si de pronto ocurrieron fayas en la replicaicon de adn la celula

se detiene momentneamente para que las enzimas reparadoras de adn reparen

las regones del adn afectadas.

Si todo se verifica que esta en forma correcta la celula entra en divisin celular,, es

un punto critico,, en donde la celula mira que si no se puede corregir, la celula

deterimina que lo mejor es suicidarse.. antes de que las clulas hijas sufran ese

erros.. la celula entra en apoptosis,,


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Aun asi a pesar de estos puntos de restriccin. Hay fayos ..pero son pocos..

Arrancamos con el periodo M..

PROFASE. La envoltura nuclear comienza a desaparecer debido a las laminas

fosforiladas..Comienzan a fosforilarse los factores de condensacin que promueven que el adn

se condence y forme los cromosomas.

El huso cromosmico se estructura de mejor manera.. los cromosomas se pegan al

huso cromosmico..

De tal manera que en la metafase,, se alinien los en el plano ecuatorial.. adems

en la metafase ce alcansa la mayor condensacin de cromosomas..

En la mitad de la divisin celular esta el 3 punto de restriccin .. en la metafase.. la

importancia es verificar que los cromosomas todos se encuentren en el centro de

la celula,, si hay algn cromosoma que no ha alcanzado el centro,, se detiene

mmentaneamente el proceso esperando que todos se alineen,, si no habran

clulas unas con mas cromosomas y otras con menos,,, el objetivo es permitir que

todos los cromosomas se alineeen en el plano ecuaatorail..

Luego ocurre la disyuncin cromosmica o segregacin cromosmica es decir que

los cromosomas se separan la mitad para una celula y la mitad para la otra celula,,

esta seria la anafase,,

La telofase es cuando ya se empieza a formar la envoltura nuclear..

Para que esto pase la ciclina b debe desaparecer.. como decamos para que la

divisin se complete,, la ciclina debe legar ala minima concentracin..

Como ya no hay protenas cdk. Los factores promotores ya no estn fosforilando..

en este caso se ve la evidencia de una enzima que estabs enmascarada por la

accin del factor promotor.. estas enzimas son fosfatasas.. son enzimas que estn

permanentemente activas en el ciclo pero su accin se ve enmascarasa por el

factor promotor,, es decir se manifiesta mas la fosforilacion que la


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desfosforilacion.. pero como al final de la etapa m no hay fosforilacion por eso la

sfosfatasas se ven mas,, aca desfosforilan los factores de condensacin

cromosmica. Por lo tanto los cromosomas se empiesana descondesar,, tambin

se desfosforilan las laminas,, esta desfosforilacion implican que las laminas se

organicen y se forme envoltura nuclear,,, tambin se desfosforilan las tubulinas

por lo tanto se forma el citoesqueleto y las clulas hijas comienzan a adquirir laforma de la celula..

Tambin se fosforilan las enzimas degradadoras de ciclina,, por lo tanto si la cilcina

no se degrada,, se empiensa a aumentar la concentracin de cilcina,, la

concentracin de ciclina relacionada con el grado de maduracin de ciclina..

Resultado es la formacin de 2 celulas hijas o 1 hija activa si es una hembra,, o 4

celulas hijas si es macho.

Proceso muy bien regulado.

Se podra inducir las clulas cancerosas a un proceso de apoptosis.. ya se han

logrado avances pero falta mucho mas.. a pesar de que ya se sabe que la clave es

el factor promotor de maduracin si esta bien controlado.. significa que la

divisin se llevara sin errores.. para esto hay genes reguladores CKI genes

inhibidores de las cdk.. estos son activados por un factor de trascriccion quee s

activado por un factor de trascripccion,, la protena p53 que es activada por una

cascada de sealizacin.. estra protena p53 es conocida como protena supresora

de tumores.. estos son los que impiden formacin de tumores.. como lo hacen..

activando los genes CKI.. estos genes generan dos clases de productos,, unos

llamados los CPI y otros llamados INK-4 dos familias.. lasproteinas inhibidosras de

las cdk y las protenas inhibidoras es las INK4 o cdk4 que actua durante el periodo

g1.

En esta familia de protenas hay unas importantes,,

Una p21, p27,p57.


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La p21 es importate.. debe permaneces activa y es la que regula e impide la

formacin de tumores,, es una protena supresora de tumores,, regua el punto de

restriccin en g1.

Si hay errores,, en el proceso de divisin.. la protena p21 detecta esto e impide la

formacin de ciclina E. si no hay ciclina e la celula queda en el periodo g1 y no

puede pasar..

La p27importante porque regula los ciclos celulares en el embrin, y feto en el

periodo de organogenecis,, donde los ciclos celulares son acelerados para la

formacin del nuevo individuo.

La p57 es inductora de la apotosis.. cuando hay errores graves en el adn

La protena cki ink-4 es una inhibidora de la cdk4 que es indispensable en g1.

Sndrome lu-fraumen. La p53 no acta bien. Eso hace que la celula pase sin

restricciones.. la divisin se da rpido, y forma tumores y sarcomas.tumores

cerebrales y cncer de mama. Lo caracterstico son los osteosarcomas..

Maiosis y mitosis son sencillos y queda por cuenta de nosotros..

Hay que cosultar las caractersticas de las etapas de mitosis y meiosis.. eventos

caracteristicos.. tambin hay que cosultar que la meisosis se da en dos estadios 1 y

2, mirar caractersticas y diferencias para maana se debe haber ledo esto..

maana se resolvern dudas de mitosis y meiosis y hablaremos de gametognesis.

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