El documento describe el ciclo celular, el cual consta de dos fases principales (interfase y mitosis) y múltiples puntos de control. El ciclo es dirigido por proteínas reguladoras como cinasas y ciclinas, cuyos niveles fluctuantes controlan los eventos secuenciales en cada fase a través de la fosforilación de otras proteínas. El sistema de control del ciclo celular avanza de forma cíclica impulsado por un reloj interno, pero está sujeto a regulación en diversos puntos de control
2. Es el conjunto ordenado de eventos que conducen
al crecimiento de la célula y la división en dos
células hijas. Las células que se encuentran en el
ciclo celular se denominan (proliferantes) y las que
se encuentran en fase G0 se llaman células
quiescentes.
3. El ciclo celular posee dos fases principales, la
interface y fase M (mitosis y citocinesis).
la interface se divide en tres subfases:
G1, o fase “gap 1”: replicación del DNA
S o de síntesis del DNA: se genera una copia de todo el
genoma
G2 o “gap 2”: la célula se prepara para entrar en
división
fase M se divide en dos subfases:
MITOSIS: divide el núcleo y distribuye sus
cromosomas de manera equilibrada,
CITOCINESIS: divide el citoplasma para producir
dos células hijas.
4.
5. A principios del año 1970, varios experimentos
sugirieron que el ciclo celular es dirigido por señales
moleculares especificas presentes en el citoplasma, los
primeros experimentos se realizaron con células de
mamíferos cultivadas. En estos dos células en
diferentes fases del ciclo celular se fusionaron para
formar una sola célula con dos núcleos.
Los experimentos revelaron que los acontecimientos
secuenciales del ciclo celular son dirigidos por un
sistema de control celular distintivo. Un conjunto de
moléculas que funcionan de forma cíclica en la célula
que desencadena y coordina los sucesos claves en el
ciclo celular. El sistema de control celular se ha
comparado con el dispositivo de control d una
lavadora
6. El tiempo y la velocidad celular en diferentes
partes son cruciales para el crecimiento normal,
el desarrollo y el mantenimiento. La frecuencia
de la división celular varia con el tipo de célula.
Las fluctuaciones rítmicas de la concentración y
la actividad de las moléculas que controlan el
ciclo celular definen el ritmo de los
acontecimientos secuenciales en el ciclo celular
estas moléculas reguladores son proteínas de
dos tipos principales cinasas y ciclinas.
7. las proteincinasas son enzimas que activan o
inactivan otras proteínas al fosforizarlas.
Algunas proteinasas dan las señales de
continuación en los puntos de control G1 y G2
Las cinasas que dirige el ciclo celular están
presentes en una concentración constante en la
célula en crecimiento pero en gran parte del
tiempo permanece inactiva, para ser activadas
estas deben estar unidas a una ciclina. Debido a
este requerimiento estas cinasas se llaman
cinasas dependientes de ciclina (Cdk)
8.
9. La activación celular inicia con la interacción
ligado-receptor, y la transducción de señal se
continua con la actividad de proteínas cinasa.
Las señales son transmitidas al núcleo a través
de la actividad de MAPK y se lleva a cabo la
activación transcripcional por el reconocimieto
de elementos de respuesta específicos. Cuando
existe daño genético p21 disocia los complejos
CDK-ciclinas E interrumpe el ciclo celular. Los
complejos CDK2-E induce la disoacion del
complejo pRB-E2F, lo cual influye en la
activación transcripcional y en la progresión
del ciclo celular
10.
11. La célula es inducida a progresar a G1 por factores
de crecimiento (mitogenos) que actúan por medio
de receptores que trasmiten señales para proceder
hacia la fase S. se producen ciclinas de tipo D (D1,
D2, D3) que se asocian con activan las Cdk 4 y 6.
otras células pueden inducir el detenimiento en
G1. la detención de daño en el DNA y el
subsiguiente detenimiento del ciclo celular por
actividad del p53 es un mecanismo de prevención
de la entrada de células a a fase S
En la fase G1 tardía se activa cdc2 por la
asociación con las ciclinas de G1 como la ciclina E.
Cuando la célula paso el punto de restricción de la
G1 la ciclina E se degrada y la célula entra en fase
S. esto inicia por la ciclina A que se une a Cdk2 y
por fosforilacion de la proteína RB (proteína de
retinoblastoma) .
12. La célula solo paso atraves del punto de control de
la mitosis si no hay daño. Cdk2 (Cdk1) se activa
por la asociación con la ciclinas mitóticas A y B
para formar el factor de promoción de la mitosis
Durante la mitosis las ciclinas A y B se degradan y
se forma un complejo promotor de la anafase.
Cuando se completa la mitosis . Cdc2 es inactivada
por el inhibidor de la fase S, Sic1 en levaduras. Al
mismo tiempo, la proteína del retinoblastoma (RB)
se defosforila. Las células solo pueden progresar al
siguiente estadio del ciclo cuando los controles de
retroalimentación aseguraron la integridad del
genoma
13. El ciclo celular es controlado por un sistema que
vigila cada paso realizado. En regiones concretas
del ciclo, la célula comprueba que se cumplan las
condiciones para pasar a la etapa siguiente: de este
modo, si no se cumplen estas condiciones, el ciclo
se detiene.
Existen cuatro transiciones principales:
• Paso de G0 a G1: comienzo de la proliferación.
• Transición de G1 a S: iniciación de la replicación.
• Paso de G2 a M: iniciación de la mitosis.
• Avance de metafase a anafase
14. 1. Genes que codifican proteínas para el ciclo:
enzimas y precursores de la síntesis de ADN,
enzimas para la síntesis y ensamblaje de tubulina,
etc.
2. Genes que codifican proteínas que regulan
positivamente el ciclo: llamados protooncogenes.
Las proteínas que codifican activan la proliferación
celular, para que células quiescentes pasen a la fase
S y entren en división. Algunos de estos genes
codifican las proteínas del sistema de ciclinas y
quinasas dependientes de ciclina.
3. Genes que codifican proteínas que regulan
negativamente el ciclo: También llamados genes
supresores tumorales.
15. Punto de control de ADN no replicado, en la entrada de fase
M. Actúa inhibiendo a Cdc25, el cual es un activador de la
Ciclina A/B Cdk1.
Punto de control de ensamblaje del huso (checkpoint de
mitosis), antes de la anafase. Se activa una proteína Mad2
que impide la degradación de la segurina, lo que impide la
segregación de las cromátidas hermanas hasta que todas se
hayan unido al huso. Es pues el punto de control de la
separación de cromosomas, al final de la mitosis. En caso de
que fuera incorrecto, se impediría la degradación de la
ciclina B por parte de APC.
Punto de control del daño del ADN, en G1, S o G2. El daño
celular activa a p53, proteína que favorece la reparación el
ADN, detiene el ciclo promoviendo la transcripción de p21,
inhibidor de Cdk, y, en el caso de que todo falle, estimula la
apoptosis.
16. En este diagrama del ciclo
celular, los “escalones”
alrededor del perímetro
representan sucesos
secuenciales. Al igual que el
dispositivo de control de una
lavadora automática, el
sistema de control del ciclo
celular procede por si solo,
impulsado por un reloj interno.
Sin embargo, el sistema esta
sujeto a regulación en diversos
puntos de control del los
cuales se muestran 3 (en rojo)
17. categoría Gen función alteración
1 C-ras, c-myc, c-abl, c-Src,
c-fos, c-jun, c-ets
factores de
transcripción y
transducción
aumento de su
función
2 P53, Rb, APCI, MPCI, P16,
P21, P27, Wi
puntos de control
del ciclo celular.
crecimiento y
proliferación
Degradación o
perdida de la función
3 A. bcl-2, bax
B. P53, c-myc, factores
solubles como TNF y FAS
inhiben apoptosis Expresión ganancia de
la función,
degradación o perdida
de la función
18. pRB regula la transcripción desde la fase G1 a
la fase S del ciclo celular, un proceso que
implica principalmente la actividad quinasa
asociada al complejo ciclina D/cdk4.
El p53 y pRB en MEFs senescente revierte el
fenotipo llevando a la reentrada del ciclo
celular lo que sugiere que las proteínas no solo
son necesarias para inducir senescencia sino
también mantener este fenotipo en las células
murinas
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