Regulación del Ciclo
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Conocer la existencia de
señales que influyen en la progresión del
ciclo |
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Conocer la existencia
de un "reloj molecular" y comprender los "engranajes"
que lo
mueven |
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Observar y seguir el
diagrama de interacciones moleculares |
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Conocer el fenómeno de
apoptosis |
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Presentar direcciones de
la WWW donde se puede ampliar los temas u obtener otro punto |
Las células proliferan aumentando su
contenido de moléculas y orgánulos (crecimiento en
masa o tamaño) y duplicando y segregando sus
cromosomas, para posteriormente dividirse en dos
células hijas que son genéticamente iguales. La
proliferación celular tiene lugar de un modo
controlado de acuerdo a las necesidades generales
del organismo.
La regulación del ciclo celular ocurre de diferentes
formas. Algunas se dividen rápidamente, otras como las células
nerviosas pierden la capacidad de dividirse una vez que llegan a la
madurez. Algunas, como las células hepáticas, conservan, aunque no
la utilizan, su capacidad de división. Las células del hígado se
dividen si se remueve parte del hígado y su división continúa hasta
que el hígado retorna a su tamaño normal.
Factores ambientales tales como cambios en la
temperatura y el pH, disminución de los niveles de nutrientes llevan
a la disminución de la velocidad de división celular.
Reloj molecular
Basados en las investigaciones realizadas en huevos de anfibios
los investigadores imaginaron la existencia de un "reloj central bioquímico"
u oscilador que "instruye" a los núcleos acerca de las funciones
a cumplir para controlar las fases de la división. Todas la células eucariotas tienen un "reloj
molecular" que determina cuando debe dividirse. Para programar estos sucesos el "reloj del ciclo celular"
se vale de diversas moléculas proteicas. Los dos " engranajes"
moleculares de este reloj son:
En el control de la división celular intervienen dos
tipos de moléculas:
| CICLINAS:
llamadas así porque alternan períodos de síntesis con períodos
de degradación. Se reconocen dos: |
| QUINASAS (CDK)
dependientes de las ciclinas: actúan cuando son activadas por
la ciclinas fosforilando moléculas cruciales para la división
celular. En los seres superiores se identificaron dos
principales:
| cdc2
(cell division cicle) |
| cdk2 (quinasa dependiente de la
ciclina) |
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Estos "engranajes" se asocian entre sí e inician los
"movimientos" que llevan a iniciar los diferentes estadios del ciclo celular.
Por ejemplo en la G1 temprana las ciclinas del tipo D se unen a
la CDK4 o CDK6 y el complejo resultante "libera" el freno que impedía
la progresión hacia la G1 tardía y, por lo tanto,
el pase a la fase S (el complejo ciclina D- CDK4/6 desarma
un potente inhibidor de la progresión del ciclo: el formado por
la proteína pRB y los factores de transcripción inactivos). La progresión del ciclo depende en gran medida
de que se alcancen niveles elevados de ciclinas, a saber en la siguiente
secuencia:
-
Ciclina D
-
Ciclina E
-
Ciclina A
-
Ciclina B
Activación de la división celular
Para que la célula abandone la fase G1 e ingrese a la
fase S, es decir inicie la replicación del ADN, la ciclina G1
aumenta su concentración a partir del punto R y activa la quinasa
cdk2. A partir de este momento ambas moléculas proteicas
conforman un FACTOR PROMOTOR DE LA REPLICACIÓN (FPR) que
activa la síntesis del ADN. Cuando la concentración de ciclina
decrece la cdk2 se libera y el complejo FPR se desactiva. Los
niveles de cdk2 son constantes todo el ciclo.
Superada la fase G2, se activa el inicio de la
mitosis. Al final de la G2 aumenta la concentración de
ciclina mitótica y al alcanzar una determinada
concentración se une a la cdc2 componiendo el FACTOR
PROMOTOR DE LA (FPM) que se encarga de fosforilar proteínas con
funciones esenciales durante la mitosis. Cuando todos los
cinetocoros se han ligado a las fibras del huso se desactiva este
complejo.
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