tipeo 10 - mitosis

MITOSIS Biología Celular 2015

MITOSISCuando hablamos del ciclo celular, estamos hablando, como dice aquí, de un conjunto ordenado de eventos que permiten que la célula, entonces que, que parte todo esto con la replicación del material genético de la célula. Para qué? Para que la célula de origen a dos células iguales, dos células hijas iguales, esto es sumamente necesario en todos organismos, tanto unicelulares como pluricelulares, pero vamos a hablar especialmente del ciclo celular que ocurre en las células eucariontes. Para permitir, entonces, la formación de tejidos, la renovación de tejidos, etc. Supongamos nuestro organismo a partir del huevo fertilizado que es una sola célula que tiene que comenzar una rápido proliferación, para permitir entonces posteriormente la generación de todos los tejidos, de todos nuestros órganos, de todos los sistemas. En un organismo adulto o ya desarrollado, también continua la proliferación celular en ciertos tejidos, aquellos que se tienen que estar constantemente renovando, como células epiteliales, células que tienen que aumentar o aumentar su población cada vez que se requiera como linfocitos t, linfocitos b, están en constante proliferación y para eso entonces la célula, va a pasar continuamente por este ciclo celular que constituye una serie de eventos organizados. Este ciclo celular, cuando nosotros observamos las células al microscopio, por ejemplo si teñimos su material genético y observamos al microscopio, el ciclo celular en total lo podemos distinguir en dos etapas, morfológicamente hablando, esas dos etapas corresponden a la interfase y la mitosis propiamente tal. En interfase el material genético está disperso como cromatina, que significa que no está completamente condensado, y cuando miramos en la fase M vamos a ver el material genético condensado, cuando se visualiza todo esto como cromosoma, sin embargo en interfase hay una serie de eventos que se organizan diferenciados, en 3 etapas diferentes, g1, s y g2. Fíjense entonces que todo esto está ocurriendo con la única finalidad de que esta célula, donde se ha producido la replicación del material genético, de lugar a 2 células hijas, cada una de ellas recibiendo una copia exacta de este material genético que se ha replicado. En este ciclo celular entonces es fundamental tener en cuenta este mecanismo de replicación y también tenemos que tener en cuenta que el dogma central de la biología molecular dice que el DNA va a dar lugar al RNAm y este a proteínas, tenemos que pensar que está ocurriendo dentro de la célula todo esto y la replicación corresponde cierto al DNA que forma entonces a través de este mecanismo que se llama semiconservativo una copia exacta en todas los cromosomas, los 46 cromosomas tienen que haber sido duplicados, hasta ese momento solo material genético. Que lo que ocurre entonces en este ciclo celular, fíjense como mencionaba recién desde un punto de vista morfológico, es decir cuando observamos la célula al microscopio distinguimos la interfase y M, pero la interfase a su vez contiene estas otras etapas, la fase s específicamente corresponde a la fase que va a estar ocurriendo esta duplicación del DNA, luego pasa a otra etapa donde la célula crece y hay síntesis de proteínas y todo esto va a permitir que la célula pueda entrar a la fase M donde vamos a visualizar los cromosomas ya compactados, como les dije inicialmente, todo esto es necesario en todos los organismos cuando está ocurriendo el desarrollo embrionario y ocurre rápidamente. Sobre todo en las primeras etapas del desarrollo, hay duplicación de la cell inicial del cigoto, se dividen rápidamente cada 30 minutos mas o menos, por lo tanto es muy activo este ciclo cell en ciertos tipos de células y estados del organismos, en el adulto no es tan rápido, se puede demorar un poco más. Si ponemos células en cultivo por ejemplo podemos notar que se demoraran alrededor de 24 horas más o menos. Aquí tenemos entonces estas distintas etapas del ciclo celular, la interfase incluye estas 3 etapas, las gap(g1 y g2)(se denominan gap que significa espacios) , y fase s. la fase M que es la más corta de todo el ciclo, permite la división celular. Piensa entonces que el ciclo se inicia más o menos en g1 y está ocurriendo que la célula esta metabólicamente activa y principalmente traducción y transcripción que permiten que aparezcan los ARNm y proteínas, después las fase S la replicación del DNA por un mecanismo semiconservativo que una de las hebras trabaja como molde para que se sintetice una nueva, entonces las dos hebras se separan en primer lugar y ambas trabajan

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como molde para sintetizar una nueva. (Los detalles el próximo semestre). Durante esta replicación con una gran cantidad de enzimas trabajando, las principales DNA polimerasa, que son las que agregan los nuevo nucleótidos para hacer las nuevas hebras, tiene también la posibilidad de cometer errores, por lo tanto junto con la replicación está ocurriendo la reparación en la célula. Porque todo esto e son una máquina de hacer DNA y durante este proceso que tiene que ocurrir muy rápido para los 46 cromosomas imagínense la cantidad de nucleótidos que tienen que estar agregando estas enzimas, por lo tanto puede ocurrir un error de vez en cuando. Y estos errores tiene que ser reparados osino estas células van a tener un DNA que no va a ser exactamente igual al de la cell original, aquí entonces en la fase s específicamente va a ocurrir la replicación y al final habrá una revisión de calidad y hará la reparación, por enzimas que pueden ser las mismas u otras con actividad reparadora, después de eso cuando la cell a chequeado que todo está bien puede pasar a g2 donde sigue creciendo y hay síntesis de proteínas. Porque ahí se va a preparar la célula para entrar a la fase M que es la división propiamente tal.

En la etapa g2 la célula sigue creciendo y sintetizando proteínas. Porque aquí la célula se prepara para la división, para entrar en mitosis propiamente tal.

Algunos textos consideran la citocinesis, división del citoplasma, como una parte de la mitosis, sin embargo el Alberts la considera dos procesos conceptualmente diferenciados, es decir después de la mitosis (división del núcleo), ocurre la citocinesis (división del citoplasma).

No hay que olvidar que en este proceso está participando activamente el citoplasma a través de los microtúbulos (formación del huso mitótico), los filamentos intermedios y los filamentos de actina. El citoesqueleto está continuamente organizándose y desorganizándose, no olvidemos la estructura por ejemplo de la activa, con su polo positivo y negativo. La célula no está estática en todo este proceso.

La duración de las etapas de la mitosis es variable, dependiendo del tipo celular, pero en general, en células en cultivo, se ha tomado un promedio y se ha visto que la etapa g1 es la más larga, esto se justifica, por los procesos de transcripción y traducción que son procesos muy complejos que dependen de factores proteicos o de otro tipo, que se tienen que unir a sitios específicos como por ejemplo los genes que se tienen que expresar, es decir que se van a transcribir y traducir. Tomando una célula en cultivo, que por lo general se demora 24 horas en realizar su ciclo celular, la etapa g1 puede demorarse entre 11 o 12 horas. Esta etapa es muy variable, depende del tipo celular. También en g1 encontramos una situación importante, antes de llegar a un sitio de restricción, que lo tomamos como el punto de partida del ciclo celular, las células que se han diferenciado salen del ciclo celular hacia una atapa que se llama g0 donde dejan de dividirse, que no significa que sea un estado estático, el estado g0 es metabólicamente activo, en g0 las células siguen realizando transcripción y traducción de proteínas, que le permiten realizar la función específica de la célula. La célula no pasa este punto de partida o de restricción por lo tanto no hay replicación del material genético ni tampoco división celular. Sin embargo este estado g0 no es permanente, depende del grado de diferenciación de la célula, por ejemplo, los fibroblastos pueden llegar a g0 y si hay un daño a nivel de la piel, una herida, el fibroblasto va a salir de g0 y entrar a g1 activado por factores de crecimiento o factores específicos como por ejemplo factores provenientes de las

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(Alumno): ¿La duplicación de los organelos en que etapa ocurre?

(Lili): La duplicación de organelos, como la mitocondria, ocurre fundamentalmente en g2.


plaquetas. Sin embargo hay otras como las neuronas que pueden permanecer permanentemente en g0 hasta que llega la apoptosis que es la muerte celular. Las neuronas siempre permanecen en g0. G0 se considera un anexo de g1.

La etapa s o de síntesis de DNA, aquí ocurre el mecanismo de replicación, con acción destacable de las DNA polimerasas. En promedio dura 6 hrs.

G2 ocurre crecimiento, proceso que ocurre durante toda la interfase, y síntesis de proteínas requeridas en la mitosis. Aproximadamente dura 4 hrs.

Etapa M, es la más destacable desde el punto de vista morfológico, los cromosomas están visibles, desde incluso microscopios ópticos en algunos tipos de células y podemos ver como los cromosomas se segregan y de dirigen a los distintos polos de la célula. Esto aproximadamente dura 1 hr.

1. Ciclo celular y sus tiempos.

Depende del tipo celular la duración de estas etapas. Incluso en algunas células las etapas g1 y g2 pueden desaparecer como por ejemplo en las células embrionarias iniciales, cuando recién de formo el cigoto, ya que aquí la proliferación es muy rápida cada 30 minutos aproximadamente, por lo tanto aquí sólo hay etapa S y M, sólo hay proliferación no crecimiento celular, esto ocurre hasta que el proceso se regule y aumente el tiempo del ciclo celular.

El ciclo celular posee una regulación cuando esta falla puede producirse cáncer (aparición de tumores)

La regulación consiste de puntos de control, el primero está ubicado en el último tercio de g1 llamado punto de restricción o punto start (punto de partida). Este punto indicara el inicio del ciclo celular y la progresión de g1 a s. Si el punto no es sobrepasado entonces la célula queda detenida en g1 o entra en g0.

¿De que depende si la célula pase el punto de partida?

La célula se pregunta: ¿el entorno es favorable?

*Entorno: Nos referimos a la presencia de nutrientes y los factores de crecimientos necesarios para generar organelos que generen ATP

**Factores de crecimientos: (Factores extracelulares) Son moléculas que inducen la replicación del material genético y la replicación celular, actúan a través de las vías de transducción de señales

-En g2 existe un segundo punto de control (G2-M)

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La celula se pregunta: ¿la cantidad de ADN es favorable?

ADN suficiente y replicado correctamente de lo contrario debe de ocurrir la reparación

-Una vez dentro de la mitosis hay un nuevo punto de control que regula la transición de metafase a anafase, se verifica si los cromosomas están bien alienados.

*Si un cromosoma esta desviado hacia un polo ambas cromatidas se dirigen hacia un mismo polo

Una célula va a tener mayor cantidad de material genético y la otra menos, ese descontrol se produce en ciertos tipos de tumores cuando algunas células reciben más material genético y esta se altera.

Qué pasa si no tiene suficiente material genético en el segundo punto de control, ocurre apoptosis?

Depende de la cantidad si es un daño pequeño se repara si es mucho el daño a nivel del DNA entra en apoptosis y sale del ciclo celular mejor que se muere a que sigua dividiendo con ese error

En estos puntos de control participan un par de proteínas que pertenecen a una familia de proteínas muy conservadas en todas las especies:

Las ciclinas y las quinasas dependiente de ciclinas (Proteínas quinasas =fosforizan)

Estas proteínas quinasas van a fosforilar una serie de otras proteínas que van a permitir que la célula pase por g1 y luego comience la replicación de su material genético para que finalmente llegue a la mitosis, etc. Estas proteínas quinasas para que se activen deben de tener unida otra proteína que se llama la ciclina. Para que la quinasa fosforile requiere que se esté unida a una ciclina especifica

Se llama ciclina porque se sintetiza en una etapa precisa del ciclo celular y después esta se degrada (poseen comportamiento cíclico)

Entonces este par de proteínas controlan los puntos de control

Primer punto de control hay 2 pares de proteínas cada ciclinas con su quinasas la cdk g1/s y la quinasa cdk s. Después entre g2 y m hay otro par de proteína con la quinasa cdk m. Por uitimo en el control final de la mitosis en el paso de metafase a anafase hay otro complejo proteico (APC/C) formado por ubiquitinas, estas marcan al par de ciclina y quinasa para degradarla permitiendo el avance de la mitosis

Puede repetir?

Control intracelular para la celula es mediado por quinasa estas cuando estan activas fosforilan proteínas hacia interior de celular para que ocurran eventos, sin embargo en el ultimo punto de control a nivel de la mitosis es un complejo proteico denominado apc/c formado por ubiquitinas estas marcan el par para que se degraden y al estar ausente la quinasa y la ciclina se produce el paso de metafase a anafase

Ese complejo también produce fosforilacion?

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No, NO es una ubiquinitacion proteínas pequeñas que marcan a otra proteína para que esta sea degradada

Pero si la cdk m se ubiquiniza y de ahí se degrada, es ese el mismo mecanismo que cdk s y la cdk g1/s para degradarse y si no es asi porque?

No, la cdk s y la cdk g1/s se desactivan a través de desfoforilizacion y la ultima cdk m utilizan mecanismo de ubiquinitacion

Razon especifica para priviligiado trato?

Jaja

Funcionamiento

Aquí tenemos el funcionamiento del par de proteínas las quinasa están inactivas cuando no están con su ciclina especifica cuando ocurre la unión de estas en el sitio activo de esta quinasa ocurre un cambio conformacional que lo deja parcialmente activa. Para quedar totalmente activa requiere de una forforilacion mediada por otra quinasa

Ciclina unida a una quinasa + quinasa fosforilada a un residuo especifico = quisana activa

Este dimero de proteínas capaz de fosforizar una serie de otras proteína dependiendo del punto de control serán esta serie eventos a que progrese de g1 a s g2 a m

Fosforilan y no sitentizan?

NO PO, síntesis de proteínas a nivel de ribosomas

(La profe respondiendo la pregunta de la sofi) Dijimos que eran 3 puntos de control, en este primer punto de control tenemos dos pares de proteínas, que sería cdk G1/S y cdk S, que están participando en el primer punto de control, es decir en el punto de restricción al final de G1. El par cdk M (que es la quinaza y la ciclina), está participando en el segundo punto de control (las quinasas también son especificas).

Ahí tenemos el funcionamiento de esas quinasas, que activan por la unión a su ciclina y también por la fosforilacion posterior de un residuo en el sitio activo, y a su vez, la desactivación de las quinasas va a ocurrir por la desfosforilacion y eso también induce (como en la pregunta anterior de Rubén) que se separe la cilcina, y esta ciclina luego se degrada, por lo tanto la ciclina también puede ser marcada por ubiquitina. Aquí

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tenemos entonces las ciclinas, como se llaman, se les puso dos nombres porque en los textos puede salir de formas diferentes (ciclina G1 ó ciclina D), en la imagen se pueden ver los distintos tipos de ciclinas. El complejo Apc/c, que se llama complejo de promoción de la anafase, no corresponde a proteínas quinasas, sino que a ubiquitinas que van a inducir la progresión de metafase a anafase para poder permitir todos los eventos que van a llevar a cabo al final la separación correcta de las cromatidas hermanas. Y también entonces, como es una ubiquitina, van a inducir la degradación de las ciclinas. En el grafico se ve que todas las ciclinas son degradadas. La quinasas se desfosforilan, y al estar desfosforiladas , están inactivas. Aquí vemos además que es lo que está pasando, fíjense además con las flechas en las etapas del ciclo celular, las que indican que es lo que ocurre con el material genético. Fíjense que al final de G1, cuando esta ese punto de control, todas las fosforilaciones que van a hacer esas quinasas, van a llevar a la formación de los complejos de iniciación en los cromosomas. Los complejos de iniciación son aquellos que se tienen que formar para que se inicie la replicación, lo cual no ocurre al azar, si no que ocurre en un punto específico de cada cromosoma que se llaman los orígenes de replicación o una secuencia que se llama específicamente ORI (por origen de replicación), estos son varios en un cromosoma, por lo que en muchos puntos en un cromosoma se inicia la replicación al mismo tiempo, y además lo primero que ocurre es que esos orígenes de replicación son reconocidos por proteínas para formar lo que se llama como un complejo de pre-iniciación, y es en estos puntos específicamente donde comienza la formación de las horquillas de replicación. Este es el punto en el cual la doble hebra se comienza a separar y ahí comienzan a actuar las proteínas propiamente tales del mecanismo de replicación, entre ellas la primera: una Licasa que va a ir separando los puentes de hidrogeno entre una hebra y otra. Luego de esto viene la elongación. Por lo tanto al final de la fase S, se tiene el doble de material genético en cada celula. Es decir, como se dijo al principio la interface de la fase M, se odian distinguir por la observación morfológica en el microscopio, ya que en la interface vemos cromatina y en la fase M vemos cromosomas. Ahora para distinguir microscópicamente la interface de la fase S, hay que marcar el ADN con algún elemento fluorescente o radiactivo, y luego se mide la intensidad, de tal manera que en unos momentos la célula contiene una cantidad de material genético denominado 2n y en otros momentos tiene el doble, que sería “4n” (LA PROFE DICE LO EXPLICARA MAS ADELANTE, PERO ALFINAL SE CORRIJE Y ES REFERIDO AL 4c).

En G1 vamos a tener 2n (46 cromosomas), en la fase S hay una transición de la cantidad de material genético, este se duplica y se mantiene en G2.

Para distinguir una célula en estas tres fases, G1, S y G2 no se puede hacer con observación microscópica porque en interfase todas las células se ven iguales. Sin embargo, podemos diferenciarlo midiendo la cantidad de material genético que tienen.

Si graficáramos la concentración de ADN versus la etapa de la división celular, tendríamos una cosa así:

En G1 la concentración de ADN se representa como 2c En S, comienza a aumentar esta concentración hasta llegar a 4c, que significa que cada uno de los cromosomas

se ha replicado. En G2 esa concentración se mantiene al igual que al principio de la mitosis.

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Posteriormente, cuando las cromátidas hermanas comienzan a separarse en metafase, la concentración comienza a disminuir en cada célula nuevamente

En la citocinesis, se encuentra una concentración de 2c

Las células del ser humano, como muchas otras células, son diploides que se representan por 2n, donde “n” corresponde al número de pares de cromosomas que cada organismo tiene. En el caso nuestro, N=23. Porque en cada célula somática tenemos 46 cromosomas. Ese número se mantiene, pero lo que está ocurriendo en la célula es que se está duplicando la cantidad de ADN, porque cada cromosoma una vez terminado la fase S va a tener dos cromátidas hermanas, que significa que cada cromosoma tiene 2 cromátidas.

Pregunta: ¿Profe cuando dice 2n, se refiere a que está con el homólogo?

Profesora: Si., se refiere a los cromosomas homólogos. Y esa nomenclatura de 2n, 2c va a cambiar cuando hablemos de la meiosis. Porque en la meiosis los gametos, se vuelven haploides, es decir en vez de tener 2n, tendrán n solamente.

Cuando estamos hablando de la interfase, estamos hablando de las tres etapas previas a la mitosis; G1, S, G2. Donde veremos que el núcleo se observa uniforme, en el sentido que el material genético está organizado como cromatina, es decir, hay un grado de compactación no tan alto como el que vamos a ver después en los cromosomas.

Ahora, durante esta interfase, en la etapa S va a ocurrir la replicación del material genético, así como de los centriolos, que están formando lo que se llama el centrosoma (se dibujan como dos cilindros) y están rodeados de un material, que se llama material amorfo y actúan como cetros organizadores de los microtúbulos. Estos centrosomas, o centriolos se duplican, también durante la interfase. Todo esto está ocurriendo para que la célula se pueda dividir en lo que llamamos mitosis y la citocinesis al final, que es la división del citoplasma. Esta fase M, se caracteriza por varias subetapas:

Comienza con la profase, sigue la prometafase, la metafase, la anafase. Ahí se observa el punto de control, este proceso de transición es en donde está actuando el complejo de proteínas que llamamos APCc, que está formado por ubiquitinas. Este control, permite que la mitosis progrese hasta el final. Luego proviene la telofase. (Aquí la telofase ha comenzado un poco antes de que termine completamente la mitosis, es decir, de que termine la división del núcleo). La citocinesis se caracteriza por la estrangulación del citoplasma para dividir la célula completamente en dos células separadas.

Profase

Se caracteriza porque aquí comienza la condensación de cromatinas a cromosomas, es decir, en el microscopio veremos una diferencia entre el núcleo interfásico y el núcleo de la profase, porque allí se ven acúmulos de material genético más compactado, que representan los cromosomas. Además, los centriolos que también se habían duplicado durante la interfase, comienzan a desplazarse a los polos de la célula, quedando uno en cada polo, para que comience la formación del huso mitótico, que estará organizado por los microtúbulos. Al final de esta profase, además, desaparece el nucléolo., que es un lugar del núcleo que se caracteriza por poseer mayor cantidad de heterocromatina (cromatina más compactada donde ocurre síntesis de RNA más específicos, como los ribosomales por ejemplo). Esos nucléolos se desaparecen, es decir, se desorganiza el núcleo como tal.

Prometafase

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Su característica principal es la desaparición de la envoltura nuclear (doble membrana). Ésta se desorganiza y desparece completamente, para que los cromosomas se organicen al centro de la célula y puedan después desplazarse, a través del huso mitótico. Además aquí comienza la organización de algunas proteínas en un lugar específico del cromosoma, que corresponde al centrómero, que es la secuencia específica que permite unir las cromátidas hermanas. En este centrómero se unirán proteínas específicas para formar lo que se llama el cinetocoro, que también actúa como un centro organizador de microtúbulos.

Metafase

Su principal característica, es que veremos a los cromosomas ordenador en el ecuador, es decir, al centro de la célula. Los cromosomas estarán completamente ordenados, y el huso mitótico ya está formado. Es importante, recordar lo que vimos en citoesqueleto, los microtúbulos que forman el huso mitótico son de tres tipos. A partir de estos cinetocoros se han formado estos microtúbulos, que se llaman microtúbulos astrales que quedan con su polo positivo hacia el exterior de la célula. Tenemos microtúbulos que se llaman cinetocóricos, que se llama n así, porque se formaron a partir del cinetocoro de cada cromosoma. Y tenemos los mcirotúbulos que se llaman interpolares, que están en rosado que se formaron a partir de los cinetocoros

Pregunta alumno: ¿Cuál es la función de los cinetocóricos y los astrales?

- Lo que pasa es que en la metafase, y posteriormente en la anafase, porque después de esto, estos cromosomas aquí entonces todavía tienen 4c. Pero aquí entonces comienza la separación de las cromátidas hermanas. Fíjense que el cromosomas está armado por dos cromátidas y una se va a un polo de la célula y la otra hacia el otro polo.

Hay dos formas en que esto puede ocurrir a través del huso mitótico:

- Una forma es por despolarización de los microtúbuos cinetocoricos

Fíjense que aquí están las dos alternativas después de la metafase, viene entonces la anafase que corresponde a la separación de las cromátidas hermanas y la migración de cada una de estas cromátidas hacia cada polo de la célula. Esa migración puede ocurrir de dos maneras, como dice aquí: anafase A o anafase B

En la anafase A las cromátidas hermanas se van a dirigir cada una hacia el polo que corresponde por despolimerización de los microtúbulos cinetocóricos (lo que preguntó el alumno) Esos son en el fondo los que al irse desarmando y que lleva un extremo unido al cinetocoro siempre van a ir moviéndose entonces, cada una de las cromátidas hacia el extremo que le corresponde.

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En la anafase B, esto va a actuar como un elástico y en ese caso van a estar actuando entonces los microtúbulos interpolares y los astrales porque ellos entonces van a hacer unas fuerzas de deslizamiento que van a permitir que estas cromátidas hermanas entonces se separen. Como si estuvieran así y empieza como un elástico a tirar de los extremos y en ese caso entonces, actúan las fibras o los microtúbulos interpolares y los astrales. Por lo tanto depende de cómo vaya a ocurrir la anafase cuales de los dos va a cumplir una función más directa.

Pregunta alumno: ¿De qué depende?

- Bueno, en la misma célula puede ocurrir de alguna u otra forma. Esto es dinámico, es decir, por eso es que ene l fondo el huso mitótico va a contener siempre los tres tipos de microtúbulos porque en algunas divisiones va a ocurrir la anafase A y en otras va a ocurrir la B. No sé si es completamente al azar, ya que en la misma célula en varias divisiones puede ocurrir los dos tipos de anafase.

Anafase

Después tenemos aquí, íbamos en la metafase, después en la anafase que se caracteriza por la migración de las cromátidas hermanas hacia los polos de la célula. Y acuérdense que aquí en este punto, en el paso de la metafase a anafase está este control determinado por el complejo proteico ABCc que correspondían a las ubiquitinas. Ahí entonces vemos al cinetocoro más detallado cierto, que corresponde a un complejo de proteínas que se unen al centromero y ahí se forman entonces los microtúbulos cinetocoricos. Aquí tenemos los dos tipos de anafase que ya los vimos.

Telofase y Citodieresis

Después tenemos la telofase donde vamos a ver entonces que el evento más importante es la llegada de cada grupo de cromátidas hermanas a cada polo de la célula y comienza aquí también a rearmarse ahora el núcleo (porque todo esto está ocurriendo con el núcleo desarmado como tal, no hay membrana nuclear durante todo este proceso), la envoltura nuclear se forma nuevamente a partir del retículo endoplásmico rugoso, comienza a reaparecer nuevamente el nucléolo, de tal manera que se puede observar una célula alargada que es como si tuviera dos núcleos, uno en cada extremo. Ahí después termina todo esto en la citocinesis que ha empezado un poco antes, pero cuyo evento más importante es la formación del anillo contráctil en el centro de la célula, el que está formado por filamentos de actina que interaccionan con un tipo de miosina específicamente para que vaya ocurriendo contracción, como similar a lo que ocurre en la contracción muscular que se produce por deslizamiento de los filamentos delgados sobre los filamentos gruesos.

Pregunta alumno: ¿La citocinesis se considera parte de la mitosis o es parte de la fase M pero no de la mitosis?

- Para ser así como más exacto, es parte de la fase M, porque en algunos textos siempre aparecen estos eventos separados. En otros textos lo toman como parte de la mitosis, pero para que seamos más claros y nos guiemos por el Alberts, lo vamos a considerar parte de la fase M.

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Ahora, todos estos eventos nosotros los podemos observar en células en el laboratorio. Específicamente algunas células vegetales como las de cebolla son muy útiles para hacer esto: se tiñen con azul de metileno, el material genético y se pueden identificar en el microscopio óptico las etapas de la mitosis.

Fíjense entonces que este es un núcleo en interfase que se ve siempre como uniforme, es decir, un nucleo con cromatina. Por lo tanto aquí, solo por mirarlo podríamos distiguir si es G1, S o G2, ahí tendríamos que marcar el ADN con algún componente fluorescente o radioactivo y medir la concentración a través de la intensidad de la fluorescencia o de la radioactividad. Sin embargo, cuando la célula entra en fase M, hay microscopios, por la morfología que estamos viendo aquí podemos distinguir esas distintas fases.

CONTROL DE DIVISIÓN CELULAR

Ahora, cuando hablamos de todo este ciclo celular y llegamos a la fase M, que es la fase de división celular propiamente tal. También tenemos que tener claro que esta división celular está controlada por varios tipos de factores:

Como dijimos antes tenemos los factores de crecimiento que son factores extracelulares que generalmente llegan desde otros lugares del organismo a una célula en particular; cuando hablamos del organismo humano, por ejemplo, tenemos la hormona del crecimiento y tenemos agunas vitaminas. La hormona por ejemplo, que puede ser producida por algún órgano y la hormona va a viajar por la sangre y va a llegar a actuar sobre otra célula. Por eso dice que provienen desde otros lugares del organismo. Entonces, los factores de crecimiento están induciendo la proliferación celular, cuando se requiere obviamente. Pero también, esta proliferación celular tiene que ser controlada en el sentido de que debe haber proliferación pero hasta cierto punto. La célula no puede seguir proliferando indefinidamente. ¿Cuándo la célula va a proliferar indefinidamente? Cuando hay una alteración de este ciclo celular, es decir, en un cáncer. De hecho, se les llaman células inmortales porque la proliferación es indefinida. Por lo tanto, en este control de la división celular también tenemos que tomar en cuenta que hay factores que van a inhibir o van a permitir que se detenga en algún momento la proliferación celular. Por lo tanto, existen dos formas, una que se llama inhibición por contacto y otra que se llama retroacción negativa. Estas dos, lo que hacen es detener la proliferación celular. Mientras que la uno, lo que hace es activarla. ¿Qué significa una inhibición por contacto? Se ve principalmente en células cultivadas en una placa. Como vimos al principio, que si poníamos células en una placa de petri, si eran células epiteliales, por ejemplo, van a proliferar hasta formar lo que llamamos una monocapa, eso quiere decir que toda la placa quede cubierta por esta monocapa. ¿Pero qué pasa cuando se agota el espacio? Tenemos que renovar el cultivo, es decir, hacer un nuevo pasaje, es decir, yo tengo que sacar las células, integrarlas y ponerlas en una nueva placa, porque si no se detiene el crecimiento. Eso es lo que se llama la inhibición por contacto, que significa que se agota el espacio disponible.

Cuando se agota el espacio tenemos que hacer un nuevo pasaje y ponerlo en una nueva placa, eso se llama inhibición por contacto, se agota el espacio de crecimiento; esto mismo pasa en los órganos, por ejemplo: en los tumores este espacio no se respeta formando grandes masas de tejidos, que se salen de sus cavidades correspondientes.

La retroacción negativa es otro tipo de inhibición se da por los mismos productos del metabolismo celular que pueden ser desechos o secreciones toxicas, produciendo una inhibición que ocurre en condiciones normales.

El cáncer que es una proliferación descontrolada, puede ocurrir por que la división celular esta aumentada, en cambio en las células normales esto es regulado por la división celular y la apoptosis (muerte celular programada, cuando estas dos están en equilibrio se mantiene la homeostasis del organismo.

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Si la tasa de división celular esta aumentada es porque los factores de crecimiento son muchos, tal vez actúan demasiado o se perdió la inhibición por contacto o la retroalimentación negativa, aunque la apoptosis este bien vamos a tener una masa celular mayor la que formara un tumor.

En cambio si falla la apoptosis tendremos problemas de envejecimiento celular , formando tumores . Si tenemos una buena división celular y una alta apoptosis afectada por patógenos produciendo alguna patología, una deficiencia que puede aumentar la apoptosis de macrófagos, trayendo consigo problemas de inmunología.

Cuando tenemos alta división celular y baja apoptosis se produce un tumor.

DIFERENCIACIÓN

En el organismo en el desarrollo embrionario las células se diferencian por sus funciones específicas , hay las células pasaran de G1 a G0 que no es permanente dependiendo del tipo de celula

La célula madre forma una célula pluripotencial y a partir de eso se forman células específicas , esto no

quiere decir que no se multiplique en el caso de los glóbulos rojos para que una célula se diferenciada vuelva a proliferar necesita factores de crecimiento.

En el caso de glóbulos blancos el factor de crecimiento es la citoquina que se activa cuando entra un patógeno. Hay glóbulos blancos que vuelven a G1 en de células indiferenciadas que se diferenciarían en glóbulos blancos.

Dependiendo de la celula, las neuronas son muy particulares, se dividen en el desarrollo embrionario siendo pluripotenciales pasando después a G0.

En la medula espinal quedan células pluripotenciales.

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