El control del ciclo celular

Contenido

INTRODUCCIÓN        3

Biología del Ciclo Celular        3

1.        Control del ciclo celular        4

1.1.        El punto de restricción G1        4

1.2.        La ciclina G1        4

1.3.        Fase S de la ciclina        5

1.4.        Fase G2/M de las ciclinas        6

1.5.        Regulación de la proteína quinasa ciclina/Cdk        6

1.6.        Regulación del ciclo celular y la función del punto de control        7

2.        Fases del ciclo celular        8

2.1.        Punto de control G1        8

2.2.        Punto de control de la fase S        10

2.3.        Punto de control G2        10

2.4.        Punto de control de la fase M        11

2.5.        Señalización del punto de control, cafeína y la reparación del ADN        12

CONCLUSIÓN        13

INTRODUCCIÓN

Biología del Ciclo Celular

El desarrollo de a microscopia en el sigo XVII permitió a los primeros microscopistas examinar por primera vez un gran numero de protozoos, bacterias, mohos, células animales y otros. Con el desarrollo de la teoría celular y las mejoras en la microscopia, tanto como la preparación de muestras en el sigo XIX, el estudio de la división celular se hizo posible. Los primeros exámenes de la división celular se limitaban a la observación de que las células aumentaban de tamaño desde la finalización de una división celular o mitosis (Fase M) . El periodo entre mitosis se denomino interfase. Más tarde se descubrió que la replicación del ADN se producia en un momento concreto de la interfase, denominado fase de síntesis del ADN o fase S. El periodo entre la mitosis y la siguiente fase S se denominó fase G1, mientras que el periodo entre la fase S y la siguiente mitosis se denomino fase G2. Así el ciclo celular se dividio en cuatro fases principales. Las células en estado metabólicamente activo, pero que no progresan hacia la síntesis de ADN o la división celular, se decía que eran quiescentes o estaban en reposo (G0).

En la típica célula eucariota en división, la fase G1 Dura aproximadamente 12 horas, la fase S de 6 a 8 horas, la fase G2 de 3 a 6 horas y la mitosis unos 30 minutos, aunque la duración exacta de cada fase varía según el tipo de célula y las condiciones de crecimiento. La descripción del ciclo celular esta dividido en cuatro fases, lo que dio lugar a muchas preguntas sobre los mecanismos de regulación

1. Control del ciclo celular

1. El punto de restricción G1

En la fase inicial G1, se producen una serie de acontecimientos moleculares que acaban por comprometer a la célula en la progresión del ciclo celular y la división. Los primeros acontecimientos en el compromiso con la división incluyen la inducción de las ciclinas de tipo D en respuesta a los factores de crecimiento y la posterior fosforilación de la proteína de la retinoblastoma (pRb) por parte de los complejos ciclina/proteína cinasa G1. Este último evento es necesario para la progresión a través de la fase G1 como se describe a continuación. En la fase G1 temprana, la retirada de los factores de crecimiento externos puede dar lugar a una rápida disminución de los niveles de ciclina D y a la salida de la proliferación hacia un estado G0. Sin embargo, a medida que las células avanzan en G1, se alcanza un punto en el que la retirada de los factores de crecimiento ya no detiene la progresión del ciclo celular. Este punto se denomina punto de restricción y se cree que coincide con la fosforilación de pRb. Se ha descubierto que el punto de restricción G1 se ha perdido en muchos tumores humanos.

1. La ciclina G1

En las células de mamíferos, las ciclinas D y E forman complejos de proteína quinasa activa con las proteínas Cdk que son necesarias para la progresión de las células a través de la fase G1 hacia la fase S.

También hay pruebas que sugieren que los complejos de ciclina A/Cdk2 pueden tener un papel en la progresión G1->S, aunque esto está menos claro. La actividad de la ciclina D quinasa es máxima en la fase G1 temprana. En las células G0, los niveles de ciclina D son bajos, pero pueden ser inducidos por estímulos mitogénicos, mientras que, en poblaciones celulares en ciclo continuo, los niveles de la proteína ciclina D no oscilan significativamente a lo largo del ciclo celular, aunque generalmente hay más proteína ciclina D en G1 tardía.

La ciclina D tiene una vida media relativamente vida media relativamente corta (- 20 min) y desaparece rápidamente con la eliminación de los estímulos mitogénicos o la adición de agentes antiproliferativos. La necesidad de la ciclina D en la regulación de la transición G1->S se demostró mediante la microinyección de anticuerpos contra la ciclina D1 y mediante la microinyección de un plásmido antisentido de ciclina D1 en G1, los fibroblastos, ambos resultaron en un bloqueo de la progresión a la fase S. Los mismos procedimientos no lograron bloquear la entrada en la fase S en los fibroblastos cercanos a la frontera GI/S.

La sobreexpresión/desregulación de la ciclina D se ha encontrado en una variedad de

tumores humanos, lo que implica que la ciclina D puede funcionar como un regulador positivo del crecimiento. De hecho, la sobreexpresión de la ciclina D acelera la fase G1 en fibroblastos de roedores y disminuye su dependencia de los mitógenos. Sin embargo, en células que expresan constitutivamente la ciclina D/Cdk4, el ensamblaje del complejo quinasa activo

depende de los factores de crecimiento.

Sobre la base de estos datos, se cree que la ciclina D mueve a las células de G1->S y participación en la transducción de factores externos, señales mitogénicas/antiproliferativas a otros componentes del ciclo celular de transición G1/S del ciclo celular, moviendo así las células G0 hacia el G1, y las células G1 tempranas a la transición G1/S. En los mamíferos existen tres isoformas de ciclina D de mamíferos (tipos D1, D2 y D3) y cada una se expresa

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