CICLO CELULAR

1

• CICLO CELULAR
• MITOSIS - MEIOSIS

2
CICLO CELULAR
3
Modelos experimentales y técnicas de estudio
Modelos experimentales Ovocitos Fusión de
células en cultivos Hongos unicelulares estudios
genéticos Estudios bioquímicos libres de
células Técnicas Cuantificación de células en
mitosis Detección de células que duplican su ADN
(radioautografía con timidina tritiada)
Cuantificación de células con distinta cantidad
de ADN (citometría de flujo)
4
El corazón del sistema de control del Ciclo
Celular en eucariontes unicelulares
Organizacion de la maquinaria de la mitosis
Factor promotor de la fase M
Kinasa Start
Organización de la maquinaria de la replicación
del ADN
5
Actividad de los complejos cdk-ciclinas durante
el ciclo celular en mamíferos
6
Regulación de las concentraciones de Ciclinas
mitóticas
7
Mecanismos de regulación de la proteinquinasas
dependientes de ciclinas (Cdk)
8
Puntos de control del Ciclo Celular
9
Puntos de control del Ciclo Celular que tienden a
asegurar que los genomas completos y no dañados
se transmitan a las células hijas.
10
Factores que regulan el pasaje por los puntos de
control del ciclo celular
-Disponibilidad de factores tróficos lo
estimulan (protooncogenes). -Adhesión al
sustrato es necesaria para la proliferación de
las células que no son células
madre. -Limitación por contacto no limita la
proliferación de células madre. -Integridad del
ADN su alteración lo detiene (proteínas
supresoras de tumores retinoblastoma, p53,
p21). -Duplicación completa del ADN la falta de
la misma detiene el ciclo (proteínas supresoras
de tumores). -Alineación de los cromosomas en el
plano ecuatorial durante la metafase con los
cinetocoros de cada cromátide unidos a los
microtúbulos respectivos fenómeno necesario
para la activación del complejo promotor de la
anafase.
11
Regulación del ciclo celular por las proteínas
retinoblastoma (Rb) y E2F durante la etapa
tardía de G1
12
Entrada en fase S por acción de Cdk2 y ciclina E

13
Detención del ciclo celular en los puntos de
control de lesión del ADN y rol de la proteína
p53 en la detención del ciclo en G1.
14
El ADN no se duplica dos veces en el mismo ciclo
celular debido a que durante la replicación del
ADN se separan del sitio de inicio de la
replicación las proteínas MCM que no pueden
volver a unirse a dicho sitio hasta la interfase
siguiente.
15
LA FASE M DEL CICLO CELULAR
16
Etapas de la mitosis (Fase M) en las células
animales
17
Dianas del Cdk1/ciclina B
18
Cromosomas Mitóticos y en G1
Los cromosomas mitóticos representan el nivel más
alto de condensación de la cromatina
Cuáles son las bases moleculares de ésta
condensación?
19
Cohesinas y condensinas
Unión de cromátides hermanas por cohesina
Enrollamiento del ADN por condensinas
Dímero de SMC (Structural Maintenance of
Chromosomes)en complejo de condensina o cohesina
Son complejos proteicos que contienen dímeros de
proteínas SMC y pueden unirse al ADN por sus
extremos globulares
Las condensinas hidrolizan ATP y pueden
enrollar el ADN bajo condiciones
experimentales. No se conoce el mecanismo preciso
de condensación por condensina
Las cohesinas unen a las cromátides hemanas a
lo largo de toda su extensión
20
Acción de las condensinas y de las cohesinas
21
LA LÁMINA NUCLEAR Y SU DESPOLIMERIZACIÓN
22
Envoltura Nuclear
23
EL CINETOCORO
24
Regulación de la cohesión de cromátides hermanas
durante el ciclo celular en vertebrados
25
Ciclo del centrosoma
26
Las Tres Clases de Microtúbulos del Huso Mitótico
27
El huso acromático
Separación de los centríolos a ambos polos. Se
produce por proteínas motoras que se desplazan
hacia los extremos , interactuando sobre
microtúbulos antiparalelos
Esas proteínas motoras están relacionadas a la
kinesina
28
Etapas de la Mitosis -Profase Condensación de
los cromosomas, ensamblado del huso
mitótico. -Prometafase Ruptura de la envoltura
nuclear y contacto entre los microtúbulos del
huso y los cromosomas (a través de los
cinetocoros) movimiento activo.
29
Etapas de la Mitosis -Metafase los cromosomas
se alinean en el ecuador.
30
Etapas de la Mitosis -Anafase las cromátides
hermanas se separan y se dirigen a los polos
opuestos por efecto del acortamiento de los
microtúbulos cinetocóricos y por el alejamiento
de los polos del huso. Una vez que todos los
cromosomas se hallan alineados sobre el huso, la
activación del complejo promotor de la anafase
(APC) induce la ubiquitinización y degradación de
la ciclina B y de la securina que inhibe a la
separasa. Así, la separasa degrada a las
cohesinas que mantienen unidas a las cromátides
hermanas permitiendo su separación. La
degradación de la Cdk1 por la degradación de la
ciclina B permite que la célula abandone la
mitosis e ingrese en la interfase.
31
Punto de control del ensamblaje del huso
32
(No Transcript)
33
Los dos procesos que separan las cromátides en
anafase
34
(No Transcript)
35
Etapas de la Mitosis -Telofase los dos juegos
de cromátides hijas arriban a los polos opuestos
y se reensamblan las envolturas nucleares
formando dos núcleos y terminando la
mitosis. Citocinesis La citocinesis comienza
con el ensamblado del anillo contráctil.
36
Mitosis Consecuencias biológicas
Como resultado de la mitosis, se generan dos
células hijas genéticamente idénticas a la célula
madre
En animales, la mitosis es responsable del
crecimiento de los organismos y de la
regeneración de sus tejidos.
37

• MEIOSIS

Se separan los cromosomas homólogos en células
distintas, reduciendo a la mitad el número de
cromosomas
Se produce variabilidad genética
38
Profase I meiótica
39
Sinapsis de los homólogos durante la profase I
40
Complejo Sinaptonémico
41
Durante el paquitene ocurre la recombinación o
crossing-over

• Una endonucleasa rompe la doble hebra de un
  cromosoma. Luego, una exonucleasa crea dos
  extremos 3que encuentran las regiones homólogas
  de un segundo cromosoma y comienza la
  sinapsis.La molécula unida puede resolverse
  por un corte que separa los dos cromosomas

Hay proteínas específicas involucradas en el
proceso las recombinasas ej RAD51-DMC1 en
eucariontes. RecA (Rad51) y RecBCD en procariontes
42
Meiosis I
43
Comparación entre metafase y anafase I yII
44
-Recombinación genética-Segregación al azar de
los homólogos en la anafase I
Mecanismos de variabilidad genética de la Meiosis
45
Ovogénesis
46
Espermatogénesis
47
Errores en la Meiosis No disyunción
48
Comparación Mitosis-Meiosis
49
Autoevaluación

• Explique en qué etapa del ciclo celular se
  encuentran las
• células satélites del músculo estriado
  esquelético y
• cómo responden dichas células cuando se produce
  una lesión
• parcial de este tejido (integración con
  Histología).
• 2) Explique qué cambio se produce en el ciclo
  celular del ovocito I
• de un folículo maduro cuando recibe el pico de
  hormona
• luteinizante (LH). La síntesis de qué proteína
  intracelular produce
• este cambio en el ciclo celular? (integración con
  Embriología
• e Histología).
• 3) La radioterapia y la quimioterapia suelen
  producir daños en
• el ADN. Trate de explicar por qué dichas terapias
  producen mayor
• muerte celular en células neoplásicas y en
  células de la médula ósea y del
• Epitelio intestinal que en fibras musculares y
  neuronas (integración con
• Histología).

50
Autoevaluación
4) Explique por qué al fusionar en cultivo
celular células en miotosis con células en
interfase, se condensa la cromatina de las
células en interfase. 5) Mencione cuáles son los
mecanismos moleculares que producen variabilidad
genética en la reproducción sexual (integración
con Embriología). 6) Explique qué tipos de
alteraciones cromosómicas puede producir la
falla en la separación o disyunción de los
cromosomas durante la división celular. Explique
si existen diferencias en las consecuencias de la
no disyunción si ésta se produce en la meiosis o
en la mitosis (integración con Genética y
Embriología).