Ciclo Celular
Ciclo Celular
Ciclo Celular
Fase permanente en
células que no entran Síntesis de proteínas Replicación del ADN
nunca en mitosis. y aumento del tamaño y síntesis de
Estado de quiescencia. celular. histonas.
G0 G1 S
División del
citoplasma
Citocinesis
M Interfase
División
celular Mitosis
Mitosis o
Meiosis
G2
Transcripción y traducción de
G1: 4-6 HORAS
genes que codifican proteínas
S: 10-12 HORAS
necesarias para la división. G2: 4 -6 HORAS
Duplicación de los centriolos MITOSIS: < 1 HORA
Las kinasas dependientes de ciclinas controlan el ciclo celular
Algunas células se dividen rápidamente, otras como los glóbulos rojos pierden la
capacidad de dividirse.
Algunas (hepatocitos), conservan, aunque la utilizan muy escasamente. Se dividen si
se remueve parte del hígado. Hasta que retorna a su tamaño normal.
G1
Intervalo entre mitosis y comienzo de la replicación del ADN. La célula es
metabólicamente activa y está creciendo.
Para terminar la G1 e ingresar a la fase S, la ciclina G1 aumenta su concentración a partir del punto
R y activa la quinasa cdk2.
Los nuevos “ADNs” quedan unidos por el centrómero hasta la mitosis, recibiendo
el nombre de cromátidas hermanas, la fase S tiene una duración de 10-12 horas
aprox. Se sintetiza ADN e Histonas
G2
Tiempo que transcurre entre la duplicación del ADN y el inicio de la mitosis.
Prosigue el crecimiento de la célula, hay síntesis de proteínas que constituirán el
huso mitótico. Se asegura que se ha completado la replicación y no se sintetizan
más ciclinas.
Se repara el ADN que se ha replicado.
Se transcriben y traducen genes para proteínas implicadas en la división celular.
Los cromosomas empiezan a condensarse.
Sólo entran en mitosis las células que hayan completado la duplicación del ADN.
Mitosis:
• Comienza con la condensación de la eucromatina. Pérdida de transcripción.
• Metafase: Máxima condensación cromosómica. Fibra cromatina (30nm).
• Cromosoma metafásico: contiene 2 cromátidas hermanas unidas por su
centrómero.
• Anafase: Separación de cromátidas hermanas.
M Mitosis: División Celular: separación de las cromátidas hermanas.
Enzimas:
Inician la anafase.
Unión de
Dímero de SMC (Structural cromátides Enrollamiento del ADN
maintenance of Chromosomes) en hermanas por condensinas
complejo de condensina o cohesina por cohesina
Las cohesinas “unen” a las cromátides hemanas a lo largo de toda su extensión
Las condensinas hidrolizan ATP y pueden “enrollar” el ADN bajo condiciones
experimentales. No se conoce el mecanismo preciso de condensación por condensina
REGULACIÓN DEL CICLO
CELULAR
CÉLULAS
ANIMALES
Punto de restricción
o inicio
FACTORES DE
CRECIMIENTO
Si no se cumplen condiciones
de tamaño celular, presencia
de nutrientes, temperatura,
el ciclo se detiene y la célula
deja de crecer o dividirse.
Control del ciclo celular
A) patrón de metilaciones de citocinas (introducción de grupos metilos –
CH3 en el anillo de citocinas del ADN).
B) longitud de los telómeros, telomerasa.
C) expresión de genes necesarios para que ocurra el ciclo celular.
En la replicación del ADN que precede a cada división celular se puede producir
una metilación de las citocinas.
Si éstas forman parte del promotor y quedan metiladas, se reprime la expresión
del gen.
Proteínas de Control del ciclo celular
2. Ciclinas S: se unen a las Cdk poco después del Inicio y ayudan a estimular la
duplicación de los cromosomas. Los niveles de las ciclinas S permanecen elevados
hasta la mitosis y contribuyen al control de algunos acontecimientos mitóticos
iniciales.
Fosforilación de cdk
Sitio activo Salida del asa T del sitio activo en el asa T por CAK
bloqueado y activación de la kinasa
por asa T
Formación del
complejo CDK-
ciclina mitótica
Síntesis y
acumulación de las
ciclinas
Punto Control
Punto Control
Punto R
Síntesis y
acumulación de
las ciclinas de la
mitosis Formación de
complejo G1
CDK-ciclina
Primer punto de
control
CONTROL DEL CICLO CELULAR
Transición metafase-anafase. Se
monitorea la alineación y anclaje
correctos de los cromosomas a través
del huso mitótico
El daño celular en el
punto R activa a p53,
que favorece la
reparación el DNA,
promoviendo la
apoptosis.
Regulación de las concentraciones de ciclinas mitóticas
Regulación de las concentraciones de ciclinas mitóticas
• Al inicio de la mitosis el MPF fosforila residuos de serina específicos en las tres
láminas nucleares y así se produce la despolimerización de estas.
El APC/C degrada las ciclinas S y M inactivando las Cdk, por lo cual las kinasas de la fase S y mitosis son
defosforiladas permitiendo laa la finalización de la fase M.
Otra ubiquitina ligasa (SCF) ubiquitiniza ciertas proteínas CKI a finales de GI y facilita el control de la
activación de Cdk-S y la replicación del DNA
Subunidades
activadoras de
APC/C
Enzimas APC/C, degradan las cohesinas
que mantienen unidos las cromátidas
hermanas.
cohesina
Punto R.
Primer punto de verificación, al final de G1. La célula decide si debe o no avanzar
en el ciclo.
La mayoría de las células se paran en esta etapa y entran en G0.
Punto G2.
Final de la fase G2. Responsable de iniciar la fase M.
Se verifica: tamaño, daños en ADN y si la replicación (S) ocurrió sin errores.
Si se pasa, la célula iniciará la mitosis.
Punto metafase-anafase.
Ocurre en metafase luego de la alineación de los cromosomas al huso.
Se verifica: alineación y anclaje correctos de los cromosomas a través del huso
mitótico.
Proteína p53: punto de control G1
Ejerce control de tipo negativo frenando la división a nivel de G1, antes de punto R.
Es sintetizada por la propia célula en respuesta a alteraciones del ADN.
Se origina por el gen p53 perteneciente a la categoría de genes supresores de tumores.
El gen p53 controla la transición G1-S.
Los pacientes son propensos a desarrollar diferentes tipos de cáncer a edades tempranas:
osteosarcomas, sarcomas, cáncer de mama, leucemias, linfomas y tumores cerebrales.
Resumen
Factores que regulan el pasaje por los puntos de control del ciclo celular
Durante el ciclo celular, se produce apoptosis mediada por el gen supresor p53
entre otros, en casos que ADN replicado presente alteraciones, evitándose así la
generación de células anormales.
Cuando una célula normal completa su función fisiológica o percibe un daño genético
o celular pone en funcionamiento el proceso fisiológico de la apoptosis que induce su
propia muerte. En este proceso interviene un factor inductor de la apoptosis (AIF)
que se encuentra en las mitocondrias y que al desencadenarse el proceso migra hacia
el núcleo provocando la destrucción del ADN.
Parámetros radiobiológicos
N: nº de extrapolación
Do: dosis letal media. Es la dosis que corresponde a una probabilidad de sobrevida
=0.37.