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CURSO: e-Biologa U4M2

MITOSIS Y CLONACIN

Mitosis

La Mitosis es la divisin del ncleo (donde las cromtidas hermanas de cada

cromosoma se separan) para producir dos clulas hijas idnticas. Es por ello que

esta fase participa en procesos como el crecimiento y el desarrollo, la cicatrizacin

y regeneracin de tejidos y, lamentablemente, en el cncer. Se divide en 4 fases:

Profase Metafase Anafase Telofase

Inicialmente los cromosomas (ya duplicados en la fase S) se encuentran

desenrollados (cromatina), iniciando su condensacin. Se visualiza el nuclolo. En

las clulas animales un par de centrolos duplicados (centrosoma). En la interfase

constituirn los focos de los steres (distribucin radial de microtbulos). Los dos

steres -que al principio estn juntos- se separan a polos opuestos de la clula y

los haces de microtbulos se alargan y forman un huso mittico. En las clulas

vegetales no hay centrolos y el huso acromtico se forma a partir del centrosoma

acentriolado. Estos husos sin centriolo se llaman husos anastrales y estn

menos centrados en los polos.

Los cromosomas se aprecian con las dos cromtidas constituyentes,

denominadas cromtidas hermanas, unidas por el centrmero.

El nuclolo desaparece progresivamente, los centrolos comienzan a moverse a los

polos de la clula y algunas fibras comienzan a extenderse desde los centrmeros.

Hacia el final de la profase la membrana nuclear desaparece completamente y el

citoesqueleto el cual mantiene la arquitectura interna de la clula- se disgrega. Alrededor de cada centrmero aparecen los cinetocoros, que son estructuras

proteicas de anclaje para las fibras del huso mittico.

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Los centros mitticos alcanzan los extremos polares y los cromosomas se ubican al

azar en el citoplasma y se conectan a los polos a travs de las fibras cinetocricas

del huso mittico. Esto marca el fin de la profase.

Con las fibras del huso unidas al cinetocoro los cromosomas pueden ser

trasladados. Las fibras del huso son contrctiles y los movimientos cromosomales

son el producto de esta tensin, que irradian en direcciones opuestas del

cromosoma. Los cromosomas son alineados a lo largo del plano ecuatorial celular.

Al alcanzar el ecuador se forma la placa ecuatorial y termina la metafase.

Los cromosomas dobles se dividen, separando sus cromtidas hermanas. Esto

origina en un momento 92 cromosomas simples en la especie humana. stos se

mueven, en sentido opuesto, hacia los polos. El resultado final de este proceso es la

presencia de 46 cromosomas simples en las inmediaciones de cada centrolo. Este

punto marca el fin de la anafase.

Aunque esta etapa es constante puede ocurrir algn error y la divisin de un

cromosoma puede no ser efectiva o darse en forma parcial, dando origen a una

modificacin en el cariotipo de los individuos.

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Ocurre la reconstruccin de los ncleos. Cuando las cromtidas llegan a los polos

opuestos de la clula ya han desaparecido las fibras cinetocricas. Las fibras

polares del huso elongan la clula. Nuevas membranas se forman alrededor de ellos

formando dos ncleos hijos, uno en cada polo. Los cromosomas se desenrollan y ya

no son visibles bajo el microscopio ptico. Se observa el nuclolo en cada ncleo.

Las fibras del huso se disgregan. En este momento se observa una clula con dos

ncleos y el proceso de divisin del ncleo celular ha finalizado.

Posteriormente se tiene que dividir el citoplasma celular, proceso conocido como

citocinesis, citoquinesis o citodieresis. Si este proceso no ocurre las clulas

quedaran con dos ncleos o binucleadas.

Se produce de manera distinta en las clulas animales y en las vegetales. En las

clulas animales tiene lugar por simple estrangulacin de la clula a nivel del

ecuador del huso. La estrangulacin se lleva a cabo gracias a protenas ligadas a la

membrana que formarn un anillo contrctil (centrpeta). En cambio, en las clulas

vegetales aparece un sistema de fibras formado por microtbulos en forma de barril

denominada fragmoplasto. En su plano ecuatorial se depositan pequeas

vesculas que provienen de los dictiosomas del aparato de Golgi. Estas vesculas

contienen sustancias pcticas que formarn la lmina media. Todo ello crece

desde dentro hacia fuera (centrifuga). La divisin no es completa entre ambas

clulas hijas, mantenindose algunos poros de comunicacin: los plasmodemos.

Posteriormente se depositan el resto de las capas que formarn la pared celular.

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PLOIDA

Si se preguntara, cuntos cromosomas podemos observar en una clula humana

de mujer en metafase?, la respuesta sera 46, lo cual no sera sorpresa. Pero si la

pregunta fuera, en trminos coloquiales, cuntos cromosomas diferentes podemos

encontrar en aquella clula?, la respuesta sera otra. En este caso diramos 23. Por

qu dos respuestas distintas? Para entender esto, tendremos que tener en cuenta

que una clula humana lleva duplicada su informacin gentica y diramos que sus

cromosomas estn literalmente repetidos. Portamos para cada tipo de cromosomas

dos unidades, una materna y otra paterna (cromosomas homlogos). En general

los dos cromosomas de un par homlogo se parecen tanto en su estructura como

en su tamao y cada uno contiene informacin gentica para el mismo conjunto de

caractersticas hereditarias. Por ejemplo, si un gen de un cromosoma particular

codifica una caracterstica como el color del cabello otro gen denominado alelo en

la misma posicin (locus) en su cromosoma homlogo tambin codifica el color del

cabello. Sin embargo no es necesario que los alelos sean idnticos: uno puede

determinar el cabello negro y el otro alelo el cabello rubio. Como se observa, si una

clula posee doble informacin gentica es diploide (2n), pero no todas las clulas

eucariontes son diploides: las clulas reproductoras como los vulos y los

espermatozoides poseen un solo conjunto de cromosomas clulas denominadas

haploides (n), las cuales poseen una solo copia de cada gen.

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Cariotipos

Para estudiar la constitucin cromosmica de un individuo y, por extensin, la de la

especie a la cual pertenece, los cromosomas son fotografiados a partir de clulas

detenidas en metafase. En primer lugar, los cromosomas metafsicos se ordenan

de mayor a menor tamao, en parejas de homlogos. Luego se usa un segundo

criterio, el cual corresponde a la ubicacin del centrmero y finalmente los pares

homlogos se enumeran. Este ordenamiento se denomina cariotipo.

CLONACIN

El 27 de febrero de 1997 la revista cientfica Nature publicaba el informe sobre la

primera clonacin de un mamfero a partir del ncleo de una clula adulta de otro

individuo. La presentacin en sociedad de la oveja Dolly es uno de esos momentos en los que la ciencia despierta una gran cantidad de reacciones

emocionales, despertando sueos (o pesadillas) y reavivando mitos y viejos

fantasmas.

Qu es la clonacin?

En el contexto que estamos trabajando clonar significa obtener uno o varios

individuos a partir de una clula somtica o de un ncleo de otro individuo, de

modo que los individuos clonados son idnticos o casi idnticos al original.

En los animales superiores la nica forma de reproduccin es la sexual, por la que

los gametos (ovocito y espermatozoide) se unen, formando una clula

totipotencial denominada cigoto, que se desarrollar hasta dar el individuo adulto.

Las clulas de un animal proceden en ltima instancia de la divisin repetida y

diferenciacin del cigoto. As, las clulas somticas que constituyen los tejidos del

animal adulto pueden considerarse clones del cigoto. Sin embargo, estas clulas

han recorrido un largo camino sin retorno, de modo que, a diferencia del cigoto y de otras clulas de las primeras fases del embrin, han perdido la capacidad de

generar nuevos individuos y cada tipo celular se ha especializado en una funcin

distinta (a pesar de que contienen la misma informacin gentica).

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El primer experimento de clonacin en vertebrados fue realizado en ranas en 1952.

Posteriormente se hicieron significativos avances que culminaron con la obtencin

de una oveja por clonacin a partir de una clula diferenciada de un adulto.

Esencialmente, el mtodo consiste en obtener un vulo de oveja, eliminarle su

ncleo, sustituirlo por un ncleo de clula de oveja adulta (en este caso, de las

mamas) e implantarlo en una tercera oveja que sirve como madre de alquiler para llevar el embarazo. Resumiendo, Dolly carece de padre y es el producto de

tres madres: la donadora del vulo que contribuye con el citoplasma (que contiene, adems, mitocondrias que llevan un poco de material gentico), la

donadora del ncleo (que es la que aporta la inmensa mayora del DNA), y la que

pari, que genticamente no aporta nada.

Cientficamente se trata de un logro muy interesante, ya que demuestra que al

menos bajo determinadas circunstancias es posible reprogramar el material gentico nuclear de una clula diferenciada (algo as como volver a poner a cero su

reloj biolgico, de modo que se comporta como el de un cigoto). De este modo,

este ncleo comienza a dialogar adecuadamente con el citoplasma del vulo y desencadena todo el complejo proceso del desarrollo intrauterino.