Ciclo Celular

CONTROL DEL CICLO CELULAR Y CANCER

TEMARIO:

1. CANCER

2.1. Ciclo celular:

1. Fases. Características más resaltantes de cada fase.

• Interface: Proceso de preparación de la célula para su próxima división celular, aquí encontramos acontecimientos importantísimos para la célula, los cuales se dan en su máximo nivel que son: La exocitocis, la endocitocis, metabolismo de diferentes sustancias con mayor intensidad, replicación, traducción y transcripción; los cuales se dan para optimizar a la célula a la división.

o G0: Es una etapa en la que se considera a aquellas células que no se dividen normalmente, pueden durar en ésta fase horas, días, años o toda la vida.

o G1: Etapa transitoria entre la etapa mitótica y la de síntesis de DNA. Son células que recientemente han sido producidas

o S: Síntesis de histonas para la formación de nuevos nucleosomas puesto que se da la replicación del DNA.

o G2: Etapa de crecimiento, se forman condiciones óptimas para la duplicación de componentes citoplasmáticos. El DNA se encuentra en cantidad doble al del G1, comienza la condensación del DNA.

• Fase Mitótica: Se pone toda la energía en la separación cromosómica, se dan cambios a nivel de núcleo y citoplasma, algunos organelos son repartidos equitativamente como los peroxisomas y las mitocondrias, en cambio otros como el aparato de golgi y el Retículo endoplasmático se rompen en vesículas y se reparten a las células hijas. En esta fase se forman dos células hijas totalmente idénticas (no existe recombinación génica).En organismos multicelulares sirven para el crecimiento, especialización, reparación de tejido dañado, y en unicelulares sirve para la reproducción.

• Tipos de Células:

o Células Permanentes: Aquellas que son altamente especializadas y han perdido la capacidad de dividirse: Neuronas, células musculares, eritrocitos, etc.

o Células Quiescentes: Aquellas células que no se dividen normalmente, pero pueden ser inducidas a división si reciben el estímulo correcto: células hepáticas, linfocitos.

o Células Lábiles: Aquellas que tienen un nivel relativamente alto de actividad mitótica en condiciones normales: epiteliales, espermatogonias, etc.

2. Mitosis. Etapas.

• Profase:

o Núcleo: Continúa la condensación de DNA, las cromátides se acortan y se engrosan, comienza la desaparición del nucléolo, se puede diferenciar la aparición de los cinetocoros, uno a cada lado del centrómero, los cromosomas comienzan a migrar hacia la periferia del núcleo.

o Citoplasma: Los centrosomas migran hacia los polos de las células y forman el huso mitótico, mediante la desorganización del citoesqueleto que se mantuvo en interface, se pierde la forma habitual de las células y se adopta forma esférica, se vesiculan el AG y el RE, la endocitocis y exocitocis se disminuye al máximo.

• Prometafase: La envoltura nuclear se fragmenta y desaparece, el nucléolo termina de desintegrarse, las fibras del huso mitótico hacen contacto con cromosomas a nivel de centrómero mediante el cinetocoro. El huso mitótico posee 3 tipos de fibras microtubulares: las cinetocóricas que hacen contacto con los cinetocoros del los cromosomas, las polares que hacen contacto con las fibras del polo opuesto y las del áster que son los más pequeños y ubicados en cada polo, cabe resaltar que alguno de ellos hacen contacto con proteínas de la membrana plasmática.

• Metafase: Cromosomas altamente condensados y ordenados en la línea ecuatorial unidos a las fibras microtubulares cinetocóricas mediante los cinetocoros, los cuales se encuentran mirando uno a cada polo.

• Anafase:

o Anafase A: Se inicia la fosforilación de la h1 para que las cromátides hermanas se separen, el centrómero se divide gracias a la separasa. separación de cromosomas , migración hacia los polos dada por tracción del microtúbulo en la unión cinetocórica, los cromosomas adquieren forma de “V”

o Anafase B: La Célula se alarga, se polimerizan las moléculas del cinetocoro siempre por el lado +

• Telofase: Aparece la envoltura nuclear, se desenrolla la cromatina, es la más tardía, luego se inicia la citocinesis.

• Citocinesis: División del citoplasma, a través de una estructura llamada el anillo contráctil, formado por actina y miosina que producen el estrangulamiento de la célula

3. Regulación del ciclo celular.

 Genes que regulan positivamente:

• Protooncogenes

• Definición: Los protooncogenes son genes cuyos productos promueven el crecimiento y la división de la célula.

• Proteínas que codifican:

• Ciclinas y Kinasas (CDK)

- Ciclinas: Son proteínas que se encuentran en constante interacción con las Cdk, Y se encuentran variando dependiendo del ciclo en el que se encuentra la célula. Encontramos las siguientes:

- Ciclinas G1.Actuán al final de la fase G1 y promueven la entrada en fase S. están representadas principalmente por la ciclina D.

- Ciclinas G1/S. se activan al final de la fase G1 y comienzos de la fase S. Están representados por la ciclina E.

- Ciclina S. Actúan durante la fase S y son necesarias para iniciar la reparación del ADN. Su representante es la ciclina A.

- Ciclinas M. promueven la mitosis. Se conoce la ciclina B.

- Quinasas: al ser activadas por las Ciclinas fosforilan a moléculas cruciales para la división celular. En mamíferos encontramos las siguientes:

- CDK1 que interactúa con la ciclina M (ciclina B)

- CDK2 que interactúa con las ciclinas G1/S (ciclina E) y S (ciclina A)

- CDK4 y CDK6, que interactúan con las ciclinas G1 (ciclina D)

• Factores de Crecimiento: Factor de Crecimiento Derivado de Plaquetas (Selectivo), estimula la proliferación de tejido conectivo y células del músculo liso y Factor de Crecimiento Epidérmico (inespecífico) ampliamente distribuido en fluidos y tejidos corporales

• Receptores de factores de crecimiento: Proteínas de transmembranosas, existes diferentes tipos de receptores en función al tipo celular.

• Receptores y transductores intracelulares: Residuos de tirosina y la proteína Ras que es un transductor del factor de crecimiento

• Factores de transcripción: son proteínas que activan la transcripción de varios genes específicos. Primero la transcripción de genes tempranos y luego la de genes tardíos.

• Proceso: Primero se da la unión del factor de crecimiento al receptor respectivo, luego la fosforilación del receptor intracelular mediante la tirosin-quinasa, después se da la activación del Ras gracias al GTP y se activa, uniéndose al RAF, luego se da la activación de una cascada de proteín-quinasas citoplasmáticas, después la activación de factores de transcripción, y finalmente la síntesis de la molécula ciclina y cdk, los complejos cdk-ciclina resultantes catalizan la fosforilación de Rb y provocan el paso de G1 a la fase S

 Genes que regulan negativamente:

• Genes supresores de tumores: Frenan la división celular.

- Retinoblastoma: La proteína Rb (retinoblastoma) es abundante en el núcleo de el Rb actúa inactivando a la familia de los factores de trascripción E2F.

- p53: La proteína p53 verifica la integridad del ADN. Ante la presencia de ADN dañado se genera una señal que retrasa la entrada en fase M.

• Puntos de Regulación del Ciclo Celular:

• G2: El conjunto de reacciones que se muestran son de la formación de la cdk1-ciclina mitótica, el primer paso sería tener a la cdk1 y a la ciclina formando un complejo inactivo, luego las quinasas inhabilitadoras añaden dos grupos fosfatos al complejo, bloqueando su centro activo, luego una quinasa activadora fosforila en un tercer ciclo del complejo, luego los grupos fosfato inhabilitadores son eliminados por una fosfatasa, haciendo que el complejo esté fosforilado sólo en un sitio que es su forma activa, a su vez el complejo cdk-ciclina mitótica estimula a la fosfatasa a seguir produciendo nuevas moléculas de cdk-ciclinas mitóticas. Sus funciones son: Desorganización de la envoltura nuclear por fosforilación de las proteínas de la lámina nuclear, que están unidas a la envoltura nuclear interna, esto produce la despolimerización de las láminas lo cual produce la ruptura de la lámina nuclear y la desestabilización de la envoltura nuclear.

• Complejo promotor

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