Regulación del Ciclo Celularsgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/lebo/EFC_II__2020/... · 2020. 11. 3. · Tipo Celular Duración del Ciclo Celular De embrión de rana en fase evolutiva

Regulación del Ciclo Celular

Dra. Leticia Bucio Ortiz. Depto. Ciencias de la Salud. DCBS. UAM-Izt. México.

1 individuo adulto

Cigoto.

1 X106 1 000 000

1 X109 1000 000 000

1 X1011 100 000 000 000

1 X1012 1000 000 000 000

1 X1014 100 000 000 000 000


Tipo Celular Duración del Ciclo Celular

De embrión de rana

en fase evolutiva temprana

30 min.

Levadura 1.5 - 3 h.

Epiteliales del intestino Aprox. 12 h.

Fibroblastos de mamíferos en cultivo Aprox. 20 h.

Hepáticas humanas Aprox. 1 - 2 años.

Hombre joven 70 kg y 170 cm. Aprox. 30 billones de células.

Células sanguíneas 90 %

Glóbulos rojos. 26 billones lig. Inf.mujer. 84 %.

Las plaquetas 4.9 %

Leucocitos,

6 Tipos son las más abundantes

Médula ósea 750 mil millones 2.5 %

Endoteliales vasculares 600 mil millones 2.1 %tapizan int. vasos sang..

Los linfocitos –del sistema inmunitario- 1.5 %

Los hepatocitos –del hígado- 0.8 %.

S.N., neuronas 85 mil millones en conj. 0.6 %

y céls. gliales 85 mil millones

Líquidos extracelulares

(plasma sanguíneo y líquido intersticial) 25 %

Sólidos extracelulares. 7 %

La masa de cada tipo. % Vs del peso humano

20 kg células musculares

13 kg adipocitos

3 kg glóbulos rojos.

10 Kg el resto

Persona de 70 kg 46 kg de masa celular

Bacterias en el colon

38 billones aprox. 200 g

https://culturacientifica.com/2018/02/25/cuantas-celulas-cuerpo-humano/#:~:text=Seg%C3%BAn%20los%20%C3%BAltimos%20c%C3%A1lculos%2C%20en,una%20mujer%20de%20similares%20caracter%C3%ADsticas.Fuente: Ron Sender, Shai Fuchs & Ron Milo (2016): Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body.

Hay diferencias en volumen entre células.


https://culturacientifica.com/2018/02/25/cuantas-celulas-cuerpo-humano/#:~:text=Seg%C3%BAn%20los%20%C3%BAltimos%20c%C3%A1lculos%2C%20en,una%20mujer%20de%20similares%20caracter%C3%ADsticas

Células . Tiempo de Renovación.

Interior del intestino delgado. Son las más efímeras

Del epitelio intestinal . 2 - 4 días.

De las criptas del colon. 3 - 4 días,

Del estómago. 2 - 9 días.Células de Paneth, intestino delgado 20 días.–una de sus funciones, defensa a patógenos intestinales-

Los hepatocitos. 6 meses a un año.

Tiempo de vida de nuestras células

Del cuello uterino, 6 días

De alveolos pulmonares, 8 días

De la epidermis de la piel, 10 - 30 días.

Osteoclastos, 2 semanas

Osteoblastos, 3 meses 10% del tejido óseo se renueve cada año.

Células de la tráquea 1 -2 meses

Los espermatozoides 2 meses Vs. las mujeres nacen con todos sus óvulos.

Adipocitos 8 años

Células musculares, 15 años

Cardiomiocitos de un 0.5% y un 10% al año.

Las neuronas apenas se renuevan

excepción el “hipocampo”, 1 día repone un 0,6% de sus neuronas al año.

Las células de la sangre sistema inmunitario:

Leucocitos

neutrófilos, los más abundantes, 1-5 días

eosinófilos, 2-5 días.

Las plaquetas, 10 días.

Glóbulos rojos 4 meses

Células madre hematopoyéticas, 2 meses

Si lo pensamos un poco, vivimos una reposición permanente de algunas de nuestras estructuras corporales.

Podría decirse, incluso, que ya no somos el mismo organismo que éramos hace un par de meses.

En promedio, el cuerpo se renueva entero cada 15 años.

https://culturacientifica.com/2018/03/11/cuanto-tiempo-se-renuevan-las-celulas-cuerpo/








Regulación del Ciclo Ceular


Los cromosomas se duplican y

Una copia de c/u a c/u de las células hijas.

Ciclo Celular:

Serie de acontecimientos ordenados.

1980

Replicación del DNA nuclear

y División Celular: Mitosis

Similares en todas las células Eucariotas.

Hay Regulación Cronométrica

Controladores Maestros

Proteínas cinasas heterodiméricas


+

Reguladora Catalítica Heterodímero

Cinasa

Cinasa(s)

dependientes

de ciclinas:

Cdk

Ciclina(s)

P

ATP

ADP

Cdk-Ciclina

Fosforilación en sitios reguladores esp.

Regulan la actividad de múltiples proteínas

Activando o Inhibiendo


G1

S

G2

M

Profase:

Condensación

Las cromátidas hermanas producidas por la Replicación del DNA, en la fase S,

permanecen adheridas a la altura del centrómero y múltiples puntos

Metafase:

Los cromosomas se alinean en el eje ecuatorial

Anafase

Las cromátidas hermanas se separan y desplazan a los polos opuestos del

huso mitótico.

C/u de las 2 cromátidas hermanas se distribuye a c/célula hija.

Ciclo Celular:

En la > de las células eucar.

Al principio de la Mitosis, la envoltura nuclear (RE y AG) se desintegra en múltiples vesículas pequeñas.

Y se vuelve a formar en Telofase.

Al final de telofase ocurre la división del citoplasma: Citocinesis ( dando las 2 células hijas)

Levaduras y algunos hongos.

La envoltura nuclear no se desintegra.

El huso mitótico se forma dentro del núcleo

Se Constriñe y se forman 2 núcleos.

Complejos Cdk-Ciclina


Complejos Cdk-Ciclina

• Complejos Cdk de fase G1

• Complejos Cdk de fase S

• Complejos Cdk de Mitosis

+

Reguladora Catalítica Heterodímero

Ciclina Cinasa Cdk-Ciclinadependiente de ciclina: Cdk

C/Cdk se puede asociar con diferentes ciclinas y

c/Cdk-ciclina Determina que Proteína serán

fosforiladas por el complejo

[ ] < o > varía

Vs Fases del CC


Complejos Cdk- Ciclinas de G1:

• Son expresados cuando las células se estimulan p/ Replicarse

• Preparan a la célula para la fase S.

• Activan factores de transcripción que causan la expresión de las enzimas para síntesis del DNA y

los genes codificadores de los complejos Cdk de la fase S.

• Inicialmente la actividad de los complejos Cdk de la fase S es frenada por un inhibidor espcif.

• Al final de G1, los complejos Cdk de G1 inducen la degradación del inhibidor de la Fase S

• Se da la libre actividad de los complejos Cdk de fase S que estimulan el ingreso a Fase S


Complejos Cdk de fase S:

• Inicialmente son frenados por inhibidores específicos

• Al final de la fase G1, complejos de Cdk de G1 inducen la degradación del inhibidor de S.

• Se activan los complejos Cdk de la fase S

• Se fosforilan sitios reguladores en las proteínas que forman Complejos de Prerregulación del DNA

(al inicio de Replicación en G1)

activa el inicio de la Replicación de DNA.

Impide la aparición de nuevos Complejos de Replicación, así c/cromosoma sólo se replica una sola vez en el ciclo celular.

La fosforilación de las proteínas:


Complejos Cdk Mitóticos

• Se sintetizan en fase S y G2, pero su actividad es frenadas hasta completar la síntesis del DNA.

• Una vez activados:

• Inducen la formación de los cromosomas.

• Condensación de la cromatina.

• Desintegración de la envoltura nuclear.

• Armado del huso mitótico.

• Alineación de los cromosomas en metafase.

•Después de la asociación correcta de todos los cromosomas con microtúbulos

•Los Complejos Cdk-Mitóticos activan Complejo Promotor de Anafase (APC).

T

A

M

P


• Actúa después de la asociación correcta de los cromosomas y los microtúbulos del huso.

• Dirige la proteólisis mediada por ubiquitina de los inhibidores anafásicos, que ocasionan la

inactivación de los complejos proteicos que conectan las cromátidas hermanas en la metafase.

• Se inicia la Anafase: las cromátidas hijas son distribuidas hacia los polos opuestos del huso.

• Posteriormente el APC también dirige la degradación proteolítica de las ciclínas mitóticas.

• La disminución de las Cdk mitóticas:

Complejo Promotor de la Anafase (APC).

• Permite a los cromomosomas separados se

descondensen.

• La envoltura nuclear se reconstituya en Telofase.

• El citoplasma se divida en la citocinesis para

producir las dos células hijas. T

A

M

PG1

Del siguiente ciclo

• Ciertas Fosfatasas desfosforilan las proteínas que forman los Complejos de Pre-Replicación. Los que se arman

al final de G1 para la próxima Fase S.

• El APC fosforilado por Complejos Cdk de G1 (al final de G1) queda inactivo, lo que permite acumulación de

Ciclinas Mitóticas durante Fase S y G2 del ciclo en curso.


Transiciones decisivas (Irreversibles) del Ciclo celular

El paso por:

G1 S

Metafase Anafase

Anafase Telofase y citocinésis.

Es irreversible,

ya que son

desencadenadas

por una degradación

proteica regulada.

T

A

M

P


•La regulación de la síntesis y la actividad de los complejos Cdk de G1.

•Factores de crecimiento extracelular: Mitógenos que inducen la síntesis de complejos Cdk de G1.

•Fosforilación de sitios inhibidores y activadores específicos de la subunidad catalítica.

En organismos superiores, el control del ciclo celular es por:

Mitogeno Origen Biológico Especificidad relativa

Fitohemaglutinina (PHA)

Concanavalina A (Con A)

Globulina antilinfocitica (ALG)

Proteína A de S aureus (SpA

Mitógeno de fitolaca (PWN

Phaseolis bulgaris (frijol)

Canavalina ensiformis (Haba)

Antisuero heterólogo

S aureus

Phytolacca americana

T maduras

T maduras

T + B

B, independiente de T

B, dependiente de T

Mitógeno: Sustancia que estimula la proliferación inespecífica de los linfocitos.


Inhibidor

Complejos Cdk

de fase S

Complejos Cdk

de fase S

Inhibidor

Complejos Cdk

de fase G1

Complejos de

prerreplicación

ADN

Replicación ADN

P de Prot.

Complejos Cdk

de fase M

P de Prot.

•Condensación cromos.

•Desintegración E. N.

•Armado Huso Mit.

•Alineación cromos. Met.

Complejo promotor

de Anafase (APC)

•Descondens cromos.

•Reconstitución E.N.

•Citocinesis


El ciclo celular. El esquema muestra las distintas etapas del ciclo y las

proteínas y factores que regulan la transición entre cada una de ellas


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