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CICLO CELULAR
AGENDA
1.- Introducción.
2.- Fases del ciclo celular.
2.1.- Interfase.
2.2.- Mitosis.
3.- Regulación del ciclo celular.
4.- Puntos de control del ciclo celular.
5.- Radiación y ciclo celular.
DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.
CICLO CELULAR
INTRODUCCIÓN
Es una secuencia de acontecimientos
interconectados que comienza con la
formación de una nueva célula y termina
cuando dicha célula se divide en otras
dos hijas.
Duración media de 24 horas.
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CICLO CELULAR
INTRODUCCIÓN
• Las células que se encuentran en el ciclo celular se
llaman células proliferantes y las que se encuentran en
fase G0 se llaman células quiescentes.
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CICLO CELULAR
FASES DEL CICLO CELULAR
G1
Interfase
S
G2
Mitosis
Profase
Metafase
Anafase
Telofase
Citocinesis
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CICLO CELULAR
FASES DEL CICLO CELULAR
o Fase G0
• Células quiescentes.
• Estado pos-mitótico.
• Se encuentra fuera del ciclo celular.
Hepatocitos
Neuronas
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CICLO CELULAR
INTERFASE
o Fase G1
•
•
•
•
•
Síntesis de proteínas y ARN.
La célula incrementa el material enzimático.
Sus organelos se replican.
Período de actividad bioquímica intensa.
Duración de 6 a 12 horas.
DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.
Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zupursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnel, James E. «Molecular Cell Biology», WH Freeman and
Company, 2000.
CICLO CELULAR
INTERFASE
o Fase S
• Replicación o síntesis del ADN.
•
•
•
•
Síntesis de histonas y duplicación de los centrosomas.
Cromosomas con dos cromátidas cada uno.
El núcleo contiene el doble de proteínas y ADN.
Duración de 6 - 8 horas.
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Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zupursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnel, James E. «Molecular Cell Biology», WH Freeman and
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CICLO CELULAR
INTERFASE
o Fase G2
• Continúa la síntesis de proteínas y ARN.
• Célula con doble cantidad de ADN que en G1.
• Duración de 3 - 4 horas.
• Finaliza cuando los cromosomas se hacen visibles.
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Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zupursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnel, James E. «Molecular Cell Biology», WH Freeman and
Company, 2000.
CICLO CELULAR
MITOSIS
Profase
• Centriolos
empiezan
a
moverse en dirección a los
polos opuestos de la célula.
• Cromosomas
son visibles.
condensados
• Envoltura nuclear se rompe y
comienza la formación del
huso mitótico.
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CICLO CELULAR
MITOSIS
Metafase
• Cromosomas se disponen lado
a lado en una fila en el plano
ecuatorial.
• Cromátidas
hermanas
se
mantienen juntos mediante
centrómeros.
• Cromosomas
permanecen
unidos con sus centrómeros.
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CICLO CELULAR
MITOSIS
Anafase
• Los cromosomas se reparten
igual en dos grupos.
• Los cromosomas
son separados.
duplicados
• Alcanzan su máximo nivel de
condensación.
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CICLO CELULAR
MITOSIS
Telofase
• Envoltura nuclear se forma
alrededor de cada dotación
cromosómica.
• Cromosomas se descondensan
y adquieren un aspecto difuso.
• Nucléolos reaparecen.
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CICLO CELULAR
MITOSIS
Telofase
• Huso mitótico se desorganiza
y la membrana plasmática se
invagina en un proceso que
hace separar las dos células
hijas.
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CICLO CELULAR
MITOSIS
o Citocinesis
• Separación física del citoplasma en dos células hijas durante
la división celular.
• Se produce al final de la telofase.
DEVITA, HELLMAN, AND ROSENBERG'S CANCER: PRINCIPLES & PRACTICE OF ONCOLOGY, 9 ED.
CICLO CELULAR
INTERFASE
G1: La célula crece físicamente y produce las
proteínas necesarias para la siguiente etapa.
S: Síntesis. La célula duplica su material
genético, el DNA.
G2: La célula termina su crecimiento y se prepara
para la mitosis (generación de células idénticas).
Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zupursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnel, James E. «Molecular Cell Biology», WH Freeman and
Company, 2000.
CICLO CELULAR
MITOSIS
PROFASE
Los cromosomas se
condensan en el núcleo,
desaparece la envoltura
nuclear, se forma el huso
mitótico.
METAFASE
Los cromosomas se alinean
en el centro de la célula.
TELOFASE
Se forma nuevamente la
envoltura nuclear.
CITOCINESIS
El citoplasma se divide y
surgen las dos células hijas
cada una con un juego
completo de cromosomas.
ANAFASE
Los cromosomas se
reparten por igual en dos
grupos.
Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zupursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnel, James E. «Molecular Cell Biology», WH Freeman and
Company, 2000.
CICLO CELULAR
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
• Conjunto de procesos que ocurren durante el ciclo
celular que llevan un orden y supervisión estrictos.
Regulación
intracelular
Controladores
dentro de la célula
Regulación
extracelular
Señales provenientes
del medio
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.
CICLO CELULAR
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
• Genes que regulan el ciclo celular:
1. Protooncogenes.
2. Genes supresores tumorales.
3. Genes que codifican proteínas para el ciclo.
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.
CICLO CELULAR
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
Protooncogenes
• Su presencia o activación a oncogenes estimula el
desarrollo de cáncer.
• Activan la proliferación celular.
• Como resultado células quiescentes pasan a la fase S y
entran en división.
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.
CICLO CELULAR
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
Protooncogenes
• Ciclinas y CDK son sintetizadas a partir de
protooncogenes (regulan el ciclo positivamente).
• Las ciclinas se distinguen según el momento del ciclo en
que actúan.
Ciclinas G1:
Promueven el
paso de G1 a S.
Ciclinas G1/S.
Ciclinas S:
Inician la
replicación del
ADN.
Ciclinas M:
promueven la
mitosis.
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.
CICLO CELULAR
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
Ciclinas
• Fase G1: Ciclinas G1 se fijan a CDK.
 Ciclina E-CDK2 permite superar el punto de control G1 a la
fase S
Quinasa de inicio.
• Fase G2: Se incrementa la cantidad de ciclinas mitóticas y
forman complejos con CDK.
 Ciclina B-CDK2 permite superar el punto de control G2 y
pasar a la mitosis
Factor promotor la mitosis.
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.
CICLO CELULAR
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
• Ciclinas
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CICLO CELULAR
GENES SUPRESORES DE TUMORES
• Se encargan de que la mitosis no continúe si se ha
producido una alteración.
• Regulan negativamente el ciclo celular.
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.
CICLO CELULAR
GENES SUPRESORES DE TUMORES
• Codifican:
1.
2.
3.
4.
5.
Productos que evitan mutaciones de genes reguladores del
ciclo.
Proteínas que inactivan las CDK (quinasa WEE1, fosfatasa
CDC25).
Proteínas CKI inhibidoras del ciclo (p53 , p21 , p16 ).
Proteína Rb (retinoblastoma).
Proteínas que inducen la salida del ciclo hacia un estado celular
diferenciado o hacia apoptosis (Bad, Bax, Bak, receptor de
ligando de Fas ).
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.
CICLO CELULAR
PUNTOS DE CONTROL
• Son vías de señalización que aseguran la estabilidad, la correcta
replicación y la distribución adecuada del material genético en las
células.
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.
CICLO CELULAR
PUNTOS DE CONTROL
• Primer punto de control
• Se encuentra al final de G1.
• Se encarga de:
1) Revisar las condiciones del medio.
2) Revisar que la célula haya crecido lo suficiente
3) Que el material genético esté intacto.
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.
CICLO CELULAR
PUNTOS DE CONTROL
• La fase S no tiene como tal un punto de control.
• Es indispensable la presencia del complejo
cdk2-ciclina A para que la síntesis de ADN se
lleve a cabo.
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.
CICLO CELULAR
PUNTOS DE CONTROL
• Segundo punto de control
• Se encuentra al final de G2.
• Se encarga de revisar:
1) Que el material genético se haya duplicado
completamente.
2) Que el material genético no tenga errores.
3) Que el medio extracelular sea adecuado.
En conjunto la actividad de estos dos
Los complejos
cdk1- ciclina
y ciclina Bde
complejos
se denominó
FactorA Promotor
permiten el paso
través de este punto.
la aMitosis.
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.
CICLO CELULAR
PUNTOS DE CONTROL
• Tercer punto de control
• Se encuentra entre la metafase y la anafase.
• Revisa que todos los cromosomas se hayan unido al
huso mitótico.
• Inactiva al conjunto APC - cdc20, lo que inhibe la
liberación de separasa, impidiendo que las cromátides
hermanas se separen.
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.
CICLO CELULAR
CONCLUSIONES
• El ciclo celular es un conjunto de procesos
ordenados, que lleva a cabo la célula cuando se le
ha instruido el dividirse.
• Está dividido en interfase y mitosis.
• El control del ciclo celular se presenta a dos niveles,
intracelular y extracelular.
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.
CICLO CELULAR
CONCLUSIONES
• El control intracelular está a cargo de mediadores
proteicos que ejercen un control negativo y positivo
sobre el ciclo celular (cdk-ciclinas y CKI).
• Existen tres puntos de control los cuales son
supervisadas por distintas combinaciones de cdksciclinas.
Alberlts, Bruce, Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. «Molecular Biology of the Cell» 4ª ed. Garland Science, 2009.