El ciclo celular

El crecimiento y la división de una célula está orquestado en un proceso altamente controlado y ordenado llamado ciclo celular.

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El ciclo celular contiene 4 etapas; Fase gap 1 (G1), fase de síntesis (S), fase gap 2 (G2) y fase de mitosis (M). Para la mayoría de las células humanas, un solo ciclo celular dura aproximadamente 24 horas. Sin embargo, en los tejidos donde existe una necesidad constante de renovación y reemplazo celular, como el revestimiento del intestino, el proceso es mucho más corto, tomando tan solo 9 horas.

Interfase

G1, S y G2 se denominan de forma acumulativa interfase que implica el crecimiento de una célula y la replicación de su ADN. Inicialmente en la fase G1, la célula crece físicamente y aumenta el volumen tanto de proteínas como de orgánulos. En la fase S, la célula copia su ADN para producir dos cromátidas hermanas y replica sus nucleosomas. Finalmente, la fase G2 implica un mayor crecimiento celular y organización del contenido celular.

Mitosis

Durante la fase M, la célula se divide en dos células hijas. El ADN se condensa inicialmente para formar cromosomas que son separados por un huso mitótico. Esta fase M se divide además en 4 etapas; profase, metafase, anafase y telofase.

Profase: el ADN se condensa para formar cromosomas y comienzan a formarse husos mitóticos entre los dos nucleosomas. Estos husos luego comienzan a unirse a los cinetocoros en los cromosomas y los organizan en el centro de la célula.

Metafase: los cromosomas que están unidos por sus cinetocoros son empujados hacia el centro de la célula, formando una línea llamada la placa de metafase. Luego, la célula se asegura de que todos los cromosomas estén unidos en dos cinetocoros separados, uno en cada cromátida hermana, en una fase llamada punto de control del huso. Esto confirma que cada nueva célula contendrá una cantidad uniforme de material de ADN una vez que la célula se divida.

Anafase: después de que la célula pase con éxito por este punto de control, entrará en anafase. Las cohesinas, que mantienen unidos los cromosomas, se escinden y los microtúbulos unidos comienzan a acortarse. Este proceso separa las cromátidas hermanas hacia los polos opuestos de la célula. Los microtúbulos restantes, que no están unidos a los cromosomas, se alargan y fuerzan a las dos mitades de la célula a separarse más entre sí.

Telofase: en este punto, la célula está casi completamente dividida. Dentro de la telofase, el ADN se descondensa y el huso mitótico se descompone antes de que se desarrollen dos núcleos separados.

Citocinesis

Una vez que el ADN se divide, la célula física se divide en un proceso llamado citocinesis. Inicialmente, se forma un anillo contráctil en el centro, que divide y pellizca la célula por la mitad. Esto forma una hendidura llamada surco de escisión, que eventualmente divide la célula en dos células hijas idénticas.

Control del ciclo celular

En general, este proceso está altamente controlado por varias proteínas, que actúan tanto para estimular como para inhibir el ciclo celular. La ciclina y las quinasas dependientes de ciclina (CDK) se encuentran entre las proteínas más importantes involucradas en la estimulación del ciclo. Los niveles de ciclina aumentan y disminuyen en diferentes etapas del ciclo, lo que estimula la función de las CDK cuya presencia es estable pero solo puede funcionar en presencia de ciclinas. Las CDK funcionan para fosforilar muchas proteínas diferentes que se requieren para pasar puntos importantes en el ciclo celular, llamados puntos de control.

Estos puntos de control están presentes al final de G1 y al comienzo de G2, y funcionan para asegurar que el vital Los procesos de cada etapa se llevan a cabo antes de que la célula pase o salga de la fase S. También hay un punto de control de fase M (el punto de control del huso) que asegura que los cromosomas estén alineados correctamente, como se describió anteriormente.

En general, estos puntos de control funcionan para garantizar la integridad del genoma y prevenir daños en el ADN. Si una célula no cumple con los requisitos del punto de control, entonces el ciclo celular se detiene y el ADN se puede reparar, o si el ADN no se puede reparar, entonces se puede estimular la apoptosis.

Si estos puntos de control son perdido debido a proteínas mutadas, entonces el ciclo celular ya no está controlado y puede conducir a una replicación no controlada, por ejemplo, mutaciones en el gen TP53 conducen a muchos tipos de cáncer.

Esta proteína está involucrada en el ciclo celular detención y transcripción de proteínas implicadas en la reparación o apoptosis del ADN. Por lo tanto, la pérdida de este gen significa que el ciclo celular no se puede detener y el ADN no se puede reparar, lo que resulta en un crecimiento tumoral.

En general, el ciclo celular es un proceso esencial para el crecimiento y reparación de los tejidos. Está organizado en 4 fases distintas; Fase G1, fase S, fase G2 y fase M, y controlada por la presencia de puestos de control.La pérdida de control está implicada en el cáncer, como ocurre con las mutaciones que provocan la pérdida de la detención del ciclo y la reparación del ADN, lo que demuestra la importancia de una regulación correcta.

Lecturas adicionales

• Todo el contenido de biología celular
• Estructura y función del núcleo celular
• ¿Qué son los orgánulos?
• Estructura del ribosoma
• Producción de proteínas: iniciación, Alargamiento y terminación

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