1. CICLO CELULAR
Mblgo. Rubén Asalde R.

2. Vida celular
 La Célula se rige por mecanismos de
regulación relacionados a:
 Crecimiento
 Multiplicación
 Diferenciación
 Fallas en los mecanismos puede llevar a:
 Apoptosis (muerte celular programada)
 Formación de tumores (cáncer)

3. Ciclo Celular
 Compleja serie de fenómenos que
culminan cuando el material genético se
distribuye en las células hijas.
 Comprende:
 INTERFASE : Etapa de crecimiento
 DIVISIÓN : Mitosis o Meiosis.
 Controlado por señales químicas que
activan complejos proteicos (ciclinas-cdK)

4. Duración típica
Alrededor de 24 horas.
G1: 12 horas
S: 7 horas
G2: 4 horas
M: 1 hora

5. Duración relativa

6. Regulación del Ciclo
 Existen cuatro regiones de control:
1. G0  G1 : Iniciación de la PROLIFERACIÓN
2. G1  S : Iniciación de la REPLICACIÓN
3. G2  M : Iniciación de la MITOSIS
4. Metafase  Anafase: Iniciación de la
SEGREGACIÓN CROMOSÓMICA

7. Regulación del Ciclo

8. Puntos de Control
Maquinaria de CONTROL DE
replicación del DNA LA METAFASE
¿Se ha producido daño Maquinaria de la
en el DNA? mitosis
¿Se ha replicado todo el DNA?
Entorno ¿Es el entorno favorable?
¿Están todos los cromosomas ¿Se ha producido daño
Crecimiento ¿Tiene la célula el alineados en el huso? en el DNA?
celular tamaño adecuado?
¡COMENZAR ¡FINALIZAR
CONTROL DE MITOSIS! MITOSIS!
LA FASE G2
CONTROL DE CONTROL DE
LA FASE S ¡CONTINUAR
LA FASE G1
LA SÍNTESIS ¡ENTRAR EN
DE DNA! CICLO! Crecimiento
¿Tiene la célula el
¿Se ha producido daño tamaño adecuado? celular
en el DNA?
¿Es el entorno favorable? Entorno
¿Se ha producido daño
en el DNA?

9. Genes que controlan el ciclo (cdc)
Genes cdc cdc = cell division cycle
Proteínas, enzimas
Proteínas, enzimas
Regulan positiva o
Regulan PROGRESO
negativamente el
del ciclo celular
ciclo
+ -
GENES DE
PROTO-ONCOGENES
REGULACIÓN
(codifican ciclinas y cdK)
NEGATIVA
Respuesta temprana Genes de verificación (chk)
15' post inducción (levaduras)
Sin síntesis proteica
Respuesta tardía Genes supresores de
1 hora post inducción tumores (mamíferos)
Con síntesis proteica

10. PROTO-ONCOGENES
 CICLINAS
 G1: D (varios subtipos) y E.
 Mitóticas: A y B (varios
subtipos)
 QUINASAS
DEPENDIENTES DE
CICLINAS (cdk)

11. Control
del Ciclo
Celular
por proto
oncogenes

12. Principales ciclinas y cdK en vertebrados
Complejo
Ciclina CDK
Ciclina - CDK
G1-Cdk Ciclina D* Cdk4, Cdk6
G1/S-Cdk Ciclina E Cdk2
S-Cdk Ciclina A Cdk2
M-Cdk Ciclina B Cdk1**
* Hay 3 tipos de ciclinas D en mamíferos (D1, D2 y D3)
** El nombre original de Cdk1 fue Cdc2

13. Concentración de ciclinas-cdKs

14. Funciones del MPF

15. GENES SUPRESORES DE
TUMORES
 Controlan detenimiento del ciclo si en un
determinado punto de este ha habido
alguna alteración.
 Propiedades:
 Transitoriedad. Desaparecen después de
resuelto el problema.
 Caducidad. Se agotan si el problema no se
resuelve.

16. Tipos de genes supresores
 Los que previenen mutaciones de
reguladores del ciclo
 Los inductores de salida del ciclo a:
 Diferenciación
 Apoptosis. Ej. Gen bax y del receptor de Fas
 Los que codifican proteínas inactivadoras
del cdKs. Ej. Kinasa wee1 fosforila Tre14
y Tre15 e inactiva cdK; cdc25 activa cdK

17. Genes supresores (inhibidores del ciclo celular)
 Inhibidores de cdK (cki). Ej. p21 y p16
 Retinoblastoma (Rb).
 Inhibe paso G1  S; deriva a G0
 Su fosforilación desencadena señalización de
proto-oncogenes ras, c-myc, c-fos, c-jun.
 Proteína 53 (p53)
 Para el ciclo en G1 al activar p21 que inactiva
complejos ciclinas-cdK y fosforila Rb
 Lleva a apoptosis al reprimir bcl-2 y activar
bax y gen de Fas.

18. FACTORES DE CRECIMIENTO
 De acción múltiple:
 EGF : Epidérmico o epitelial
 FGF : Fibroblástico
 PDGF : Derivado de plaquetas
 IGF : De tipo insulina
 TGF-α : Transformante (parecido a EGF)
 TGF-β : Transformante (antagónico de EGF)

19. FACTORES DE CRECIMIENTO
 Específicos:
 NGF : De células nerviosas
 CDGF : Derivado del cartílago
 BDGF : Derivado del hueso
 hSGF : Derivado del esqueleto humano
 BMP : Proteína morfogénica ósea
 Osteogenina: función similar a hSGF

20. FACTORES DE CRECIMIENTO
 Otros factores (CITOQUINAS):
 CSF : Factores estimuladores de colonias
 IL : Interleucinas o interleuquinas
 TNF : Factor de necrosis tumoral
 IFN : Interferones

21. Otros reguladores del ciclo
 Replicación de ADN: Retrasa fase M
 Tamaño Celular: Relación Hertwig: Vn/Vc-Vn
 Anclaje al sustrato: Con fibronectina, laminina
para entrar a G1
 Limitación de expansión por contacto: A
mayor densidad celular menor síntesis proteica
y frecuencia de división celular
 Temperatura: Ej Ameba 23°C  c/36-40 hs
17°C  c/48-55 hs

22. Otros reguladores del ciclo
 Tipo Celular:
 Hematopoyéticas. División y diferenciación rápida
 Neuronas y células musculares cardíacas. No
se dividen
 Hígado y tiroides. No se dividen pero si se pierde
tejido salen de G0.
 Edad de la célula. A mayor edad menos ciclos
de replicación. Ej. Fibroblastos.- en feto 50v, 40
años 40v, 80 años 30v.

23. DIVISIÓN
CELULAR

25. MITOSIS

26. Profase

27. Prometafase

28. Imagen de célula humana
con microtúbulos en verde,
cromosomas (DNA) en azul,
y cinetocoro en rojo

29. Metafase

30. Anafase

31. Telofase

32. Citocinesis

34. MEIOSIS
 Es una secuencia de dos divisiones nucleares.
 La primera división es reductora
 La segunda división es ecuacional

35. Profase I - Leptonema
 La cromatina es visible y consiste de dos
cromátidas unidas por un centrómero.

36. Profase I - Cigonema
 Visibles los cromosomas homólogos.
 Ocurre sinapsis. Esta comienza en los
telómeros y en los centrómeros.
 Los pares formados se conoce como
bivalentes (diadas).

37. Profase I - Paquinema
 Intercambio de material genético entre
cromosomas (“crossing over”).
 Formación de las quiasmas.

38. Entrecruzamiento

39. Profase I – Diplonema
 Los cromosomas homólogos se repelen
unos a otros y se comienzan a separar.
 Aún siguen unidos por los quiasmas.

40. Profase I - Diacinesis
 Los cromosomas están en su mayor estado de
condensación.
 Desaparecen los quiasmas.

41.  Los centrómeros se unen a las fibras del huso
mitótico.
 Los bivalentes comienzan a migrar hacia el
ecuador debido a la acción de las fibras del
huso mitótico.
 La membrana nuclear se rompe y el nucleolo
desaparece.

42. Metafase I
 Los cromosomas homólogos se alinean en el
plano ecuatorial.

43. Anafase I
 Los cromosomas se dirigen a los polos
 Cada uno de los cromosomas se encuentra
con dos cromátidas.

44. Telofase I
 Los cromosomas se desenrollan.
 El nucleolo y la membrana nuclear reaparecen.

45. Intercinesis
 Periodo corto o ausente.
 No ocurre síntesis de DNA.
 Es una etapa de “reposo”.

46. Profase II
 Los cromosomas se enrollan y acortan.
 La membrana nuclear se rompe.
 Los homólogos se unen a las fibras del huso
mitótico y comienzan a migrar hacia el plano
ecuatorial de la célula.

47. Metafase II
 Cromosomas están alineados en el ecuador.

48. Anafase II
 Los centrómeros se han dividido y termina
cuando los cromosomas llegan a los polos.

49. Telofase II
 Los cromosomas están en los polos y se
desenrollan.
 Se forma la membrana nuclear y el nucleolo.
 Ocurre división celular; citocinesis.

52. Gametogénesis

54. MITOSIS vs MEIOSIS

55. Para revisión
 Juego Ciclo Celular:
http://nobelprize.org/educational_games/m
edicine/2001/cellcycle.html
 Comparación entre mitosis y meiosis
http://www.pbs.org/wgbh/nova/baby/divi_fl
ash.html