Presentación de PowerPoint - INMEGEN GobMx · Ciclo Celular Teoría Celular: Todas las células se...

M en C Karol Carrillo Sánchez

INMEGEN

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18 agosto 2009

MEDICINA GENOMICA

Ciclo Celular

Teoría Celular: Todas las células se forman a partir de células preexistentes

Crecimiento y desarrollo de los organismos

Ciclo Celular

Teoría Celular: Todas las células se forman a partir de células preexistentes

Crecimiento y desarrollo de los organismos

Crecimiento y multiplicación celular

Ciclo Celular

División

•Replicar DNA de manera precisa

•Las copias se transmiten a las células hijas

•Procariotas: Proceso sencillo

•Eucariotas: Proceso complejo

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Ciclo Celular



Fisión Binaria en Procariotas

Organismos genéticamente iguales

Ciclo Celular

Puntos en común entre células eucariotas y procariotas

•Crecimiento

•Duplicación del DNA

•Separación del DNA “Original” de su “Réplica”

•Separación de las 2 células hijas

Ciclo Celular

Definición de Ciclo Celular

Secuencia cíclica de procesos en la vida de una célula eucariotaque conserva la capacidad de dividirse

Consiste en

1. Interfase2. Mitosis3. Citocinesis

Ciclo Celular

Tiempo de regeneración

Lapso de tiempo requerido para completar un ciclo celular

En general todas las células pasan por dos periodos en el curso de suciclo celular

• Interfase• División o Fase M

Ciclo Celular

INTERFASE:

Periodo durante el cual la célula crece, replica su DNA y seprepara para la siguiente división

DIVISION O FASE M:

•Mitosis o división del núcleo: Se separan los cromosomas hijos replicados anteriomente.

•Citocinesis: División del citoplasma en dos células hijas

Ciclo Celular



Repaso Cromatina


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Repaso Cromatina



Repaso Cromatina

Replicación y Transcripción

Cromosomas

23 paresHomologos DiploidesContinuidad del número cromosómicoMitosis







Mitosis

Crecimiento y desarrollo

Reproducción



Ciclo Celular

Interfase

G1: (Gap, Intervalo)

•Funciones necesarias para vivir•Secreción•Obtención de Energía•Endocitosis•Acumulación ATP•Incremento tamaño•Tiempo variado•Dias, meses o años•Células nerviosas•Músculo esquelético

Citocinesis anterior ATP y pequeña

Ya no se dividenSalen del ciclo celular

G0



Interfase

S: Síntesis o Replicación del DNA

Inicia

Replicación: Doble hebra se separa y produce 2 hebras “hijas”Una cadena hija queda unida a una molde Semiconservativa

Tamaño necesarioATP Suficiente

Unidas por el centrómero

Síntesis de histonas y duplicación de centriolos

Interfase

G2

Tiempo que transcurre entre la duplicación del DNA y la mitosis

Durante fase S hay consumo importante de ATP

Crecimiento y adquisición de ATP

Mitosis

Punto de Restricción

Factores que afectan la división celular

∆Temperatura ∆ pH Nutrientes

Células se detienen

•Fase tardia de G1 Punto de restricción

Disminución de la velocidad de la división celular

Ciclo Celular

INTERFASE:

Periodo durante el cual la célula crece, replica su DNA y seprepara para la siguiente división

DIVISION O FASE M:

•Mitosis o división del núcleo: Se separan los cromosomas hijos replicados anteriomente.

•Citocinesis: División del citoplasma en dos células hijas



Ciclo Celular

Mitosis

Proceso de formación de dos células idénticas (generalmente)Por replicación y división de los cromosomas de la célula original

Generalidades

Los cromosomas replicados se posicionan en la mitad de la célulaSegregan, cada célula recibe una copia de cada cromosoma originalMicrotúbulos Centriolos:Aster: Corona de microtúbulos



Mitosis

Mitosis

Fases de la mitosis

1. Profase

2. Metafase

3. Anafase

4. Telofase

Citocinesis

Mitosis: Profase

•Condensación de cromatina

•Dos cromátidas unidas

•Membrana nuclear desaparece

•Nucleolo se dispersa

•Centriolos se dividen Migran a los polos

•Formación del huso mitótico

•Centrómeros claramente visibles Cinetócoros asociados

•RE y AG se fragmentan en vesículas

•Desorganización del citoesqueleto: pierde forma original (esférica)



Mitosis: Profase

Mitosis: Metafase

•Máximo grado de condensación de cromosomas

•Cromosomas migran al centro de la célula

•Se adhiere el huso mitótico al cinetócoro

Mitosis: Anafase

•Separación de los centrómeros•Arrastre de cromátidas a los polos opuestos



Mitosis: Telofase

•Los cromosomas llegan a sus respectivos polos•La membrana nuclear se reconstituye•Aprecian 2 células•Misma información genética y número de cromosomas•Cromatina se vuelve difusa



Citocinesis

•Separación de células formadas

•Relocalización de plástidos, AG, citoplasma

•Reestablece el citoesqueleto

Regulación del Ciclo Celular

•Algunas células se dividen rápidamente•Sólo una vez (células nerviosas)•Conservan la capacidad de dividirse (células hepáticas)

Existe un reloj molecular?????

•Ciclinas: Alternan periodos de síntesis con periodos de degradación•CDK: Cinasas, Fosforilan productos

Regulación del Ciclo Celular

Tipos de Ciclinas•E•D•A•B•G

Tipos de Cinasas•cdk•cdc

La interacción entre estas dos clases de moléculaspromueve que el ciclo celular continué o se detenga

Ciclinas y Cdk

RbE2F HDACXG0

G1

S

G2/M

SW1

RbE2F HDACX

RbE2F

G0

G1 mitógenosCdk 4Cic D

Cic E

S

G2/M

SW1

SW1

RbE2F HDACX

E2F

G0


Cic E

Rb

E2FCdk 2Cic E

S

G2/M

Cic A

Rb

RbE2F HDACX

E2F

G0


Cic E

Rb

E2FCdk 2Cic E

S

G2/M

Cdk 2Cic A

Cic ARb

E2FCic B

Rb

X

RbE2F HDACX

RbE2F

G0


Cic E

Rb

E2FCdk 2Cic E

S

G2/M

Cdk 2Cic A

Cic ARb

E2FCic B

Cdk 1Cic B

RbE2F

X

X

X



Respuesta a factores externos

Secreción parácrina •FGF•PDGF•EGF

Secreción endócrina

•Somatomedina (H, Cartilago en CO)

•Eritropoyetina (riñones: GR en MO)

Respuesta a factores externos

Otros niveles de regulación

G1: •Verifica errores previos a la fase S•P53 Responde a DNA dañado, mutado en cáncer

G2:•Verifica que el DNA este replicado•Daño en el DNA

Mitosis:•Alineación correcta de cromosomas•Cantidad correcta de cromosomas

Otros niveles de regulación

Frenos del Ciclo Celular

DNA dañado p53 Apoptosis

Telómeros: Cada ciclo celular se acortan (50-200nt)

Senescencia

Telomerasa: RNA-proteínas, evitan acortamiento de telómeros

Frenos del Ciclo Celular

DNA dañado p53 Apoptosis

Telómeros: Cada ciclo celular se acortan (50-200nt)

Senescencia

Telomerasa: RNA-proteínas, evitan acortamiento de telómeros

Tejidos fetales: Telomerasa Tejidos adultos: Telomerasa

Mitosis y Meiosis

División celular

Mitosis:•Células hijas idénticas a la madre en número de cromosomas•Diploides (2n)•Somáticas

Meiosis: •Células hijas presentan la mitad del material genético •Hapliodes (1n)•Gametos

La mayor parte de las celulas del cuerpo se dividen por mitosis

Celulas somaticas

Las gonadas se dividen mediante meiosis

Gametos

Mitosis y Meiosis

La mayor parte de las células del cuerpo se dividen por mitosis

Células somáticas

Las gónadas se dividen mediante meiosis

Gametos

Mitosis y Meiosis

Célula reproductora haploide que cuando su núcleo se fusiona con otro gameto del sexo opuesto origina un cigoto diploide



Crecimiento y desarrollo

Reproducción asexual

Meiosis

Reproducción sexual

Meiosis

Procesos esenciales de la meiosis

•Reducción del número de cromosomas•Segregación al azar de los cromosomas•Recombinación genética por intercambio de segmentos cromosómicos•Se presenta en gametos•Tipo especial de división nuclear que segrega una copia de cada cromosoma homólogo en un nuevo gameto

Meiosis

FasesOcurren 2 divisiones celulares sucesivas

Meiosis I Reducción: 2n n

Meiosis II División: Divide el juego de cromosomas

Meiosis

FasesOcurren 2 divisiones celulares sucesivas

Meiosis I Reducción: Profase I Metafase I Anafase I Telofase I

Meiosis II División: Profase II Metafase II Anafase II Telofase II

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Meiosis

Consecuencias genéticas de la Meiosis

Reducción del número de cromosomas: Diploide HaploidePermite que el fenómeno siguiente de la fecundación mantenga el número de cromosomas de la especie

Recombinación de información genética heredada del padre yde la madre: El crossing over permite intercambio de la información. Como consecuencia ningún hijo heredará un cromosoma íntegro de sus abuelos

Segregación al azar de cromosomas paternos y maternos: La se-Paración de los cromosomas paternos y maternos recombinados es al azar Contribuyen al aumento de la diversidad genética

Diferencias entre mitosis y meiosis

•La mitosis mantiene el nivel de ploidia y la meiosis la reduce

•Meiosis se puede considerar como una fase de reducción del número•de los cromosomas seguida por una mitosis ligeramente modificada

•Meiosis ocurre en pocas células y la mitosis en la mayoría



Gametogénesis

200,000,000 al día

1 óvulo mensual



Meiosis

Profase I:Apareamieto de los cromosomas homólogos

Leptonema: griego leptos: delgado y nema: filamentos• Tamaño del núcleo•Cromosomas visualizan, mas delgados que en mitosis

Zygonema: griego zygon: pareja•Cromosomas homólogos replicados se alinean tétrada

Meiosis

Paquinema: griego pachys: gruesoCromosomas se acortan Se completa el apareamiento de los cromosomas homólogos

Entrecruzameinto o Crossing over



Variabilidad

Profase I

MeiosisProfase I

Diplonema: Griego diplos: doble•Cromosomas homólogos se separan

Diacinesis:•Mayor condensación de cromosomas•Disuelve el nucleolo•Desaparece membrana nuclear •Formación de huso mitótico

MeiosisProfase I



Apareamieto de los cromosomas homólogos

Meiosis

•Tétradas se alinean al ecuador de las células•Huso se adhiere a los centrómeros de cada par homólogo

Metafase I

Anafase I•Tétradas se separan•Cromosomas son arrastrados hacia los polos opuestos•Centrómeros aparecen intactos



Meiosis

Meiosis

Telofase I:

•Se puede formar la membrana nuclear•Cada célula posee un par de cromosomas•Cromátidas ya no son genéticamente idénticas



Meiosis

Profase II•Membrana se disuelve•Aparecen fibras del huso mitótico



Meiosis

Metafase II•Cromosomas en plano ecuatorial•Fibras del huso se adhieren al cinetocoro

Anafase II•Se divide el centrómero•Cromátides se separan hacia polos opuestos de la célula



Meiosis

Telofase II



Inhibición del Ciclo Celular

Vegetales

•Colchicina•Colcemida•Podofilina•Vincristina•Sulfato de Vinblastina


Vegetales

•Colchicina•Colcemida•Podofilina•Vincristina•Sulfato de Vinblastina

Formacion delHuso mitotico

Agentes alquilantes•Cisplatino•Ciclofosfamida•Mecloretamina

Sintesis del DNA


Nitrosoureas•Carmustina•Lomustina

Afectan la reparacion del DNA

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