Ciclo celular

CICLO CELULAR

El ciclo celular son etapas de vida que va a tener una célula. El objetivo  principal de este ciclo es replicar el ADN y traspasarlo a la siguiente generación.

Contiene dos etapas:

-Interfase: G1, S y G2

-Fase M: Profase, Metafase, Anafase y Telofase.

Interfase

En G1 la célula se prepara para el proceso de división, en el cual debe crecer, multiplicar sus organelos y duplicar el  centriolo.

En la etapa S ocurre la replicación del ADN a través de las enzimas ADN polimerasa, Helicasa, Primasa y Ligasa.

Por ultimo en G2 la célula termina de crecer, duplicar los centriolos y organelos. Una vez lista pasa a la fase M.

En este periodo de interfase también ocurren los procesos de transcripción y traducción.

Puntos de control

En el periodo de interfase están controladas por  3 puntos:

-G1 – S → En este punto de control se evalúa si la célula es suficientemente grande, si el entorno en favorable o si el ADN está dañado. También se controla el número y tamaño de las células. Si todo es positivo prosigue a la etapa S.

-G2 → Se controla si el ADN es completamente replicado y si es suficientemente grande. Si todo sale positivo prosigue a la Fase M.

-Fase M → Este punto de control ocurre en la Metafase, verifica si los cromosomas están correctamente alineados en la placa metafasica para que en la Anafase los cromosomas se separen de forma equitativa.

Las células se detienen en cada proceso para poder reparar todos los daños necesarios antes de proseguir para  que sus células hijas no tengan ningún daño posible.

Existen dos proteínas claves que forman el complejo Ciclina-Cdk (MPF) que controla la entrada de la Fase M, la proteína Ciclina y la proteína Cdk ambas van a  controlar los diferentes procesos a nivel del ciclo celular y son dependientes de las kinasas.

Cdk →  Es la unidad enzimática, es decir, tiene la capacidad catalítica.

Ciclina → Es la unidad reguladora.

La Ciclina tiene concentraciones variadas, se ve mayormente expresada cuando se une a la Cdk activando el proceso de Mitosis y una vez activado este complejo de MPF ocurre la condensación de los cromosomas, la envoltura nuclear se deshace y se crea el Huso mitótico. La Cdk siempre es constante ya sea en Interfase y en la Fase M.

La actividad de MPF produce Fosforilación y Desfosforilación en algunos sitios ya sea para romper la envoltura nuclear, etc.

Este complejo de MPF no se activa al unirse las dos proteínas, si no que necesita de otros factores para poder activarse completamente. La proteína Cdk tiene dos sitios específicos: inhibidor y activador.

Cuando se unen estas dos proteínas inicialmente se Fosforila tanto el sitio inhibidor como el activador, para activar el complejo MPF se necesita de otra proteína llamada Fosfatasa para que quite el Fosforo del sitio inhibidor quedando activo el complejo.

Al estar este complejo activado Fosforila la enzima cdc25 (fosfatasa) para activar otros complejos de MPF, esto se conoce como retroalimentación positiva.

Otro mecanismo de regulación es degradando la proteína Ciclina para que la proteína Cdk quede inactiva, esto se realiza agregándole ubiquitinas a la proteína Ciclina para ser reconocidas por los proteosomas quienes degradaran a esta proteína.

Cada una de estas fases va a tener Cdk-ciclina y dependiendo en qué etapa se encuentre es el apellido que va a llevar.

-Cdk ciclina G1-S

-Cdk-ciclina G2

-Cdk-ciclina M

Si hay un daño a nivel del ADN se detiene el proceso en el primer punto de control que corresponde a G1-S

La célula detecta el daño y fosforila la proteína p53  para modificar el ADN. Una vez activada se dirige al núcleo para regular la expresión de un gen, en el caso de p53 es una proteína activadora que  va activar la expresión de gen (p21)

El rol de p21 es inhibir el complejo de Cdk ciclinaG1-S para que continúe el ciclo a la etapa S.

Si p53 no es suficientemente buena para reparar el daño del ADN, induce a la célula a una muerte programática (apoptosis) y si p53 está dañado o mutado sigue el proceso del ciclo celular pero de manera defectuosa creando células cancerígenas.

Control del número de células en organismos pluricelulares

Existen dos mecanismos de control de deben ir a la par: La proliferación celular y la Muerte celular.

La proliferación celular controla el número de células que van a crecer a través de tres factores:

-Factor mitogenico→ Estimula a la célula para que entre en división celular.

-Factor de Crecimiento→ Estimula el crecimiento tanto en volumen como masa.

-Factor de sobrevivencia→ Inhibe el proceso de apoptosis.

La muerte celular se controla a través de dos mecanismos:

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