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• Edgar Alvarez

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CICLO CELULAR Teoría celular: 3er enunciado Las células siempre se originan de células preexistentes Ciclo celular Proceso mediante el cual la célula se divide, crece y se vuelve a dividir. «Es una secuencia de sucesos que conducen a las células a crecer y proliferar; se encuentra regulado para evitar que las células proliferen en forma descontrolada y que cuando haya daño del DNA no exista división celular favoreciendo la apoptosis programada» Comprende una serie de eventos o procesos: Duración: 16 a 24 hrs División celular: 25 millones de células se dividen c/seg en el ser humano adulto. Tiene 2 fases  Interfase: (G1-S-G2) 

Fase G1: Crecimiento inicial



Fase S: Replicación del DNA



Fase G2: Crecimiento final

 División Celular: (M) 

Mitosis: Células somáticas



Meiosis: Células reproductoras

INTERFASE Periodo donde la célula duplica el material genético (DNA) y se prepara para su división Tiene 3 fases  Fase G1: La célula crece y hay síntesis de proteínas y RNA( crecimiento inicial )  Fase S: La célula replica su DNA  Fase G2: La célula vuelve a tener síntesis de proteínas, crece y prepara el aparato mitótico para su división. Crecimiento final. Regulación del ciclo celular Lo hace por dos medios o mecanismos: a) Complejos cdk-Ciclina Regulan las fases del ciclo celular durante la interfase

 Cdk 4/6-Ciclina D 

Promueve el tránsito de G1 a S

 Cdk 2-Ciclina E 

Promueve la replicación DNA y el tránsito de S a G2

 Cdk 1-Ciclina B 

Provoca condensación de la cromatina, y organización del huso mitótico. Promueve el tránsito de G2 a M (división celular)

b) Puntos de control Vigilan que el DNA no esté dañado. Son proteínas intrínsecas cuya función es regulada por los factores de crecimiento externos Los factores de crecimiento al unirse a receptores específicos desencadenan vías de señalización Existen 4 puntos de control en el ciclo celular: 1er punto: Regula la transición G1-S, a través de 2 vías  Vía 1: Fosforilación de Retinoblastoma Rb: accionando E2f 

Hipofosforilado; Inhibe E2f: Favorece avance G1 a S



Hiperfosforilado; Libera E2f; Inhibe avance G1 a S

 Vía 2: Verifica DNA a través de proteína ATM 

Existe daño DNA: Activa Proteina P53



No existe daño DNA: Inactiva Proteina P53

2do punto: Regula la transición S-G2 mediante la acción de la Proteína ATM Verifica la replicación del DNA, cuando detecta daño, inhibe la actividad cdk 2-ciclina E y promueve genes que conducen a la apoptosis 3er punto: Regula la transición G2-M Comprueba la replicación correcta del DNA y corrige errores. Si es irreparable, inhibe cdk 1-ciclina B conduciendo a la apoptosis 4to punto: Control de huso en la mitosis Verifica el correcto anclaje de los cromosomas al huso a través del centriolo a fin de prevenir errores en la separación de cromátides hermanas.

MITOSIS División celular donde se reproducen 2 células idénticas (diploides) Todas las células humanas tienen 46 cromosomas (23 pares)  En la Interfase/Fase S: el DNA se duplica  En la División /Fase M: Las dos células hijas tendrán la misma cantidad de material genético La división Celular en Mitosis involucra 2 procesos  Citocinesis: División del citoplasma  Cariocinesis: División del núcleo. Tiene 4 fases o Profase o Metafase o Anafase o Telofase Profase Condensación de la cromatina, aparición de los centrosomas para formar los centriolos. Cada cromátide se forma por 2 cromomas idénticas unidas por el centrómero, producto de la duplicación del DNA. El centrosoma emite los micro túbulos que organizan el huso mitótico Metafase Las cromátides se ubican en la placa ecuatorial bien alineados. Esto con la finalidad que al iniciar la separación de cromosomas sea exacta. Anafase Cada cromátide se separa en 2 cromosomas, cada uno es atraído por su micro túbulo hacia un centriolo o centrosoma. Se inicia la citocinesis Telofase Los cromosomas se integran al centriolo, se descondensa el material cromosómico, se conforma la membrana nuclear y se completa la citocinesis formando el surco de segmentación.

Meiosis División celular en la que de una célula diploide se formas 4 células haploides. Por este proceso se forman las células germinativas Consta de 2 fases  Meiosis I 

Hay duplicación del material genético previamente

 Meiosis II 

No hay duplicación del material genético previamente.



No existe Interfase entre Meiosis I y Meiosis II

Profase I Consta de 5 sub-fases 1. 2. 3. 4. 5.

Segunda división meiósica

Leptoteno: Inicia condensación del material cromosómico Cigoteno: Alineación cromatínica en tétradas Paquiteno: Hay recombinación genética por entrecruzamiento Diploteno: Comienza la separación de cada bivalente Diacinesis: Se desintegra membrana nuclear y se forma el huso mitótico

• Profase: Sin replicación DNA. y Condensación del material genético Metafase I • Metafase: Cromosomas Se forma la placa ecuatorial, cada cromátide homologa se conecta a la par al huso respectivo. La alineados en un ecuador, alineación debe ser exacta. centrómeros a los polos Anafase I • Anafase: del Cada cromátide se separa en 2 cromosomas, cada uno de estos conDivisión su componente materno y paterno. Se inicia la Citocinesis cromosoma en 2 Telofase I cromátides. Alineados en 2 Los cromosomas de cada célula de integran a su centriolo. Se culmina la Citocinesis y aparece el ecuadores surco segmentario. • Telofase: Se forma Profase II membrana nuclear y la No hay recombinación de material genético. Se compactan los cromosomas y de integra el huso meiótico división del citoplasma Metafase II citocinesis. (haploide) Se integra el huso meiótico y los cromosomas quedan alineados al centro. Cada uno con su componente materno y paterno Anafase II Las cromátides se separan y se desplazan hacia cada polo del huso meiótico Telofase II En cada polo la célula se distiende, se forma la membrana nuclear, las cromátides divididas quedan reducidas a la mitad de su material genético. Se completa la citocinesis y aparece el surco segmentario

Primera división meiótica • • •

Profase: Con Replicación DNA, condensación y recombinación del material genético Metafase: Cromosomas alineados en un ecuador, centrómeros en los polos Anafase: Se separan (Disyunción) los cromosomas alineados en 2 ecuadores

Segunda división meiótica • • • •

Profase: Sin replicación DNA. y Condensación del material genético Metafase: Cromosomas alineados en un ecuador, centrómeros a los polos Anafase: División del cromosoma en 2 cromátides. Alineados en 2 ecuadores Telofase: Se forma membrana

Diferencias entre meiosis y mitosis MEIOSIS. MEIOSIS.

MITOSIS.

Se da en células somáticas Se obtienen dos células hijas Las células hijas son idénticas a la madre Solo hay una división El resultado son células diploides. Importancia de la meiosis: -

   

-

- en Secelulas da en células sexuales Se da sexuales Se obtienen 4 células Se obtienen 4 celulas hijas hijas Hay variabilidad Hay -variabilidad entreentre ce- células hijas - Hay dos divisiones consecutivas

lulas hijas

Reduce el material cromosómico de gametos diploides a haploides, favorece constancia en el número cromosómico de generación en generación. Permite la distribución de cromosomas maternos y paternos en un 50 % de cada uno al azar entre los gametos. Mescla los genes y produce una recombinación del material genético. Al unirse un espermatozoide (23 cromosomas) con un ovulo (23 cromosomas), se restablece el estado diploide (46 cromosomas)

Genética Molecular La información genética está codificada por la secuencia de las bases que forman la molécula del DNA. El DNA (acido DesoxirriboNucleico), es una macromolécula con 3 componente, que integran un nucleótido

Nucleót ido –

Azucar (a) : Desoxiribosa



Fosfato (f) :



Base (b) : Púrica o Pirimidinica

Púricas: • •

–



Adenina (A) Guanina(G)

Pirimidínicas:

• Timina (T) • Citosina (C) (RNA: Uracilo por Timina) – La Adenina siempre se une a la Timina – La Guanina siempre se une a la Citosina DNA El DNA se integra en una estructura en forma de espiral. Es una doble cadena de nucleótidos, unidos por enlaces hidrogeno.El codón está representado por la secuencia de 3 bases (triplete). Un Gén es una secuencia de codones o tripletes que contiene el código genético de un péptido Gen: Es la unidad de la herencia. En número de 25 000 en cada núcleo celular, constituido por una secuencia de tripletes de bases púricas y pirimidínicas, formando la doble cadena, unidas por puentes hidrógeno y adheridas a la cadena de fosfatos.

Material Genético Es el conjunto de DNA existente en el núcleo constituyente de los cromosomas. Cada cromosoma se integra por los genes Cariotipo: Es como está integrado el material genético. Es la naturaleza, posición y sucesión de los genes que contiene cada cromosoma integrados en su conjunto. Se ordenan los cromosomas Locus: Localización específica que tiene un gen en la secuencia de la cadena de DNA que constituye el material cromosómico. Esta localización esta pre-determinada en cada especie/y no puede cambiar en un ser determinado Cromosoma: Organelos nucleares compuestos por DNA (acido desoxirribonucleico) integrados en un armazón proteico llamado material genético, incluido en el núcleo de la célula Cariotipo Durante la PROFASE de la división celular, el material genético de CONDENSA, integrandose en cromosomas. El conjunto de cromosomas que integran el material genético se conoce como CARIOTIPO. Cada cromosoma se forma de 2 cromátides unidas por el centrómero. La cromátide es una porción de la doble cadena de DNA que incluye un grupo de GENES

Braz Centrómero Meta-céntrico

Acro-céntrico

Cromátide Brazo Brazo Corto HUMANO  CARIOTIPO Brazo 46Largo cromosomas

Sub-metacéntrico



•

•

Largo

22 pares de autosomas – A: 1-3 pares Metacéntricos mayores – B: 4-5 pares Sub-metacéntricos mayores – C: 6-12 pares Sub-metacéntricos medianos – D: 13-15 pares Acrocéntricos medianos – E: 16-18 pares Metacéntricos medianos – F: 19-20 pares Metacéntricos pequeños – G: 21-22 pares Acrocéntricos menores 1 par de sexo-cromosoma – 23 par: XX: Femenino XY: Masculino

MEIOSIS HUMANA

Aberraciones cromosómicas Si hay errores en la meiosis durante el proceso de división celular, se pueden producir cambios en la estructura o en el número de cromosomas de cada uno de los gametos Cuando se unen estos gametos anormales, y forman un cigoto, estos errores pueden ser letales o causar alteraciones morfológicas y funcionales Errores en meiosis  Alteraciones estructurales  Alteraciones numéricas Alteraciones estructurales Se deben a ruptura del cromosoma seguida de una reconstitución pero anormal de la porción rota. Hay errores en la recombinación entre secuencias homólogas no alélicas en meiosis I produciendo los daños estructurales. Causan trastornos compatibles con la vida Se clasifican en:  Deleción o supresión: Perdida de un fragmento de un cromosoma.  Duplicación: Presencia de un fragmento adicional en un cromosoma. El producto recíproco es una Deleción  Inversión: Fragmentación de un cromosoma por 2 rupturas, seguida de la reconstitución con inversión del fragmento perdido.  Translocación: Es la transferencia de una parte de un cromosoma a otro cromosoma no homólogo Alteraciones numéricas Resultan de errores en la segregación de los cromosomas en la meiosis I, o por la no disyunción de las cromátides en la meiosis II Se clasifican en:  Poliploidias: El número de cromosomas es un múltiplo exacto del número haploide (3n=69, 4n=92, 5n=115, 6n=138). Son letales, son incompatibles con la vida.  Se observan en el 1-3 % de los abortos del 1er trimestre  Aneuploidias: Existe un cromosoma de más o menos en el número haploide o diploide de cromosomas. (Monosomía: 1 cromosoma de menos. Trisomía: 1 cromosoma de más, Tetrasomía: 2 cromosomas de más). Son compatibles con la vida.  Se observan en el 3-4 % de todos los embarazos. Pueden provocar muerte fetal o alteraciones en el desarrollo prenatal o postnatal Sind. Turner (Monosomia) – Cariotipo: 45XO Cromosoma de menos en par 23 – Alteraciones: Fenotipo femenino, Disgesia gonadal (ausencia de tejido ovárico), genitales y mamas subdesarrollados, pterigium olli (pligues en el cuello), cuello corto, estatura baja, desarrollo anormal del torax, a veses cardiopatía congénita

Sind. Patau (trisomia) – Cariotipo: 47XY+13, 47XX+13 Cromosoma de mas en par 13 – Alteraciones: Anomalías en el sistema nervioso con retraso mental, cardiopatías congénitas, polidactilia, pie valgo, onfalocele, extrofia vesical, e hipotonía muscular Sind. Edwards (Trisomia) – Cariotipo: 47XX+18, 47XY+18 Cromosoma de mas en par 18 – Alteraciones: Microcefalia, anomalias del SNC, labio hendido, orejas displásicas con implantación baja, micrognatia, pterigium colli, cardipatia congénita, hernia diafragmática, onfalocele, riñon en herradura, alteraciones en genitales internos y externos, dedos sobrepuestos, pie en mecedora Sind. Down (Trisomia) – Cariotipo: 47XY+21, 47XX+21 Cromosoma de mas en par 21 – Alteraciones: Braquicefalia, discapacidad cognitiva, retraso en el crecimiento, hendiduras palpebrales oblicuas, pliegues epicánticos, raiz nasal deprimida, macroglosia, cuello corto y ancho con clinodactilia del 5to dedo de la mano, pliegue palmas único, atonia muscular generalizada, cardiopatia congénita. Sind. Klinefelter (Trisomia) – Cariotipo: 47XXY, 47XXX Cromosoma de más en par 23 – Alteraciones: o Fenotipo Masculino (XXY): Talla elevada, ginecomastia, testículos pequeños, esterilidad por azospermia, vello escaso, problemas en el lenguaje, aprendizaje u conducta. (XYY): muy agresivo, delincuente. o Fenotipo femenino (XXX): Talla elevada, son infértiles, retraso mental leve, problemas en el lenguaje, de aprendizaje y de conducta