Ciclo Celular ( falta desde diacinesis ) Flashcards
Las células nuevas solo se originan de otras células vivas V o F
Verdadero
Cuales son los 2 tipos de división celular principales
- La Mitosis: Producción de células nuevas con características idénticas a las de su antecesora
- La Meiosis: se producen células con la mitad del contenido genético de la célula madre
Ciclo Celular
Serie de cambios por las que debe pasar una célula a lo largo de su vida.
Incluye 2 periodos:
- De No división ( interfase)
- De división ( Fase M)
En cuantas fases se divide la interfase
en 3 que son:
- Fase G1
- Fase S
- Fase G2
La fase M incluye ____ fenómenos
DOS 2
- -> Mitosis ( reparto de cromosomas)
- -> Citocinesis (reparto de citoplasma)
Etapas de la Mitosis
- Profase
- Prometafase
- Metafase
- Anafase
- Telofase
Que ocurre en la Fase G1 de la interfase
- La célula realiza sus actividades normales y metabolismo, los organelos se duplican
- Es la etapa más variable del ciclo celular en cuanto a su duración, ya que depende del tipo de célula que pueden ser:
- Células Lábiles: Dura HORAS, se dividen con mucha frecuencia y tienen vida media corta. Ej: embrionarias, hematopoyéticas, epiteliales, células del meristemo apical en vegetales,tumorales,etc.
- Células Quiescentes o estables: Duran semanas, meses, años.
A veces puede durar muchisiisimo (G0) y sólo se dividen según necesidad Ej: hepatocitos, linfocitos, fibroblastos, cel. musculares lisas,etc. - Células Perennes ( permanentes): No se dividen nunca, son células muy longevas y especializadas como por ej: neuronas, células musculares estriadas, eritrocitos,etc.
Cromosomas durante la fase G1
46 cromosomas simples
1 sola cromátide cada una
46 moléc. de ADN
Que ocurre durante la Fase S
- DURA 7 HORAS.
se realizan procesos muy importantes como: - La Replicación del ADN:
2 cromosomas simples, materno y paterno, ( 1 cromátide cada uno), se vuelven 2 cromosomas dobles ( con 2 cromátides hermanas cada uno). Las cromátides se unen por cohesinas. - Síntesis masiva de histonas y otras prot. cromosómicas:
Debe haber más histonas para poder empaquetar el nuevo ADN - Duplicación de los centrosomas:
Se duplica preparándose para formar el futuro huso mitótico.
Los cromosomas durante la fase G2
2n y 4C
( 2. 23 = 46 cromosomas)
( 4 . 23 cromátides = 92 cromátides)
Fase G2
3 HORAS
La célula crece y se prepara para la división celular
92 moléculas de ADN
Tipos de división celular
-Simétrica: origina 2 células idénticas ( madre ----> hijas). -Asimétrica: Origina 2 células hijas diferentes o células de distinto tamaño. ( madre----> células diferentes) ej: la gemación
Control del ciclo celular
- Unión de ciclinas a cinasas
- Estados de fosforilación de las cinasas
- Inhibidores de cinasas
- Proteólisis selectiva
- Ubicación subcelular
Unión de ciclinas a cinasas
Los principales activadores de cambios celulares son las CINASAS DEPENDIENTES DE CICLINAS ( CDK), las cdk se activan al unirse a proteínas reguladoras llamadas ciclinas.
La unión con ciclinas produce un mov. en ASA flexible de la cadena polipeptídica de cdk para alejarse de la abertura que conduce al sitio activo de la enzima, lo que permite que cdk fosforile sus sustratos proteínicos.
Que ocurre con las células de un embrión de rana
Carecen de G1 y G2
SOLO TIENE FASE S y M
Varía de 30 min- varios meses
Que ocurre si mezclo una célula en fase G1 + Célula en fase M
Los cromosomas de G1 se compactan prematuramente para formar un conj. de cromosomas alargados
(compactación prematura)
Que ocurre si mezclo una célula en fase S + Célula en M
Se forman cromosomas ‘‘pulverizados’’ porque el ADN en replicación es muy sensible al daño
(compactación prematura)
Que ocurre si mezclo una célula en fase G2 + célula en M
los cromosomas G2 compactados se ven duplicados
Cómo los embriones de rana e invertebrados ingresan a fase M si no tienen G1 ni G2
Por una proteína llamada MPF ( Factor Promotor de la Maduración) que tiene 2 subunidades.
Cuales son las subunidades del MPF
son 2:
- Cinasa: transfiere fosfatos de ATP a residuos de Ser y Thr de residuos específicos
- Ciclina: subunidad reguladora.
La cinasa es activa solo por la ciclina
La cinasa (cdk) varía su [concent.] cada ciclo celular V o F
FALSO
solo la ciclina puede variar su concentracion, solo que cuando la [ ciclina ] es baja, la cinasa está inactiva
Las enzimas parecidas a MPF se denominan…
Cinasas dependientes de ciclina o CDK
Donde hay etapas de regulación debido a los fenómenos cruciales
- Cerca del final de G1 : por el inicio de la replicación
2. Cerca del final de G2: Por el principio de mitosis
En levaduras con fisión ( schizosaccaromyces pombe), donde está el Punto de Restricción
En levaduras con fisión, el primer punto de restricción es el START ( antes del final de G1. una vez que la célula haya pasado por aquí, está destinada a replicarse en la fase S)
Como ocurre la interfase en la levadura de fisión o schizosaccaromyces pombe
- De G1 a S : CDC 2 + ciclina G1/S
2. De G2 a M : cdc 2 + ciclina M
Como se llama la cdk de la levadura de fisión o schizosaccaromyces pombe
Cdc2
Estado de fosforilacion de las cinasas
Es uno de los tipos de control del ciclo celular.
El nivel de ciclinas mitoticas se eleva durante las fases S y G2, allí, en una etapa tardia del G2 el complejo ciclina-Cdk se activa y empieza la mitosis.
Esto se debe a la actividad de otras 3 enzimas reguladoras: 2 cinasas y 1 fosfatasa
- Cinasa CAK: Durante G2, fosforila a un residuo de Thr -161 en la cdk, pero no es suficiente para que se active.
- Cinasa Wee-1 : Inhibe a la cdk, fosforila un residuo de Tyr-15 , está rebasa el efecto de la CAK, por lo que la cdk permanece inactiva hasta G2.
- Fosfatasa cdc25: Retira el P colocado por Wee-1 en la Tyr ( al final de G2) y activa al complejo ciclina-cdk, impulsa ya hacia MEIOSIS
Porque es importante el equilibrio entre las actividades de Wee-1 y cdc25
Porque determina si la célula permanece en G2 o avanza hacia la mitosis, ya que estas vías pueden detener a la célula para que no inicie la mitosis en un estado anormal
Inhibidores de CDK
ES un control del ciclo celular.
- EN LEVADURAS CON GEMACIÓN ( sacc.cerev)
La Prot. Sic1 actúa como inhibidor de la cdk en G1, la degradación de Sic1 permite que el complejo ciclina-cdk inicie la replicacion.
- EN HUMANOS
p21 y p27 son 2/7 inhibidores de cdk
Proteólisis selectiva/controlada
Es un control del ciclo celular
En donde las células regulan la [ciclinas] y otras prot. mediante el ajuste de la síntesis y la velocidad de destrucción de la molécula en dif. fases del ciclo.
MBA’E HE’ISE: Que le ponen ubiquitinas a los inhibidores del complejo ciclina-cdk para poder continuar con el ciclo
- Vía ubiquitina-proteasoma
y quienes son ligasas de ubiquitina?? ( las que reconocen las prot. y las unen a las Ubiquitinas)
- COMPLEJO SCF
- COMPLEJO APC
Que es el complejo SCF
Participa de la proteólisis selectiva/controlada del control del ciclo celular. su función es unir el complejo a ubiquitinas.
EN SCHIZOSACC. POMBE ( LEV. DE FISIÓN)
- Está activo desde el final de G1- inicio mitosis
- Destruye ciclinas G1 e inhibidores de Cdk
- Cuando las prot. se fosforilan son un blanco de SCF
Marca a la Sic1 con poliubiquitina ( Lys48) liberando a la cinasa-ciclina
Que es el complejo APC/APF
Participa de la proteólisis selectiva/controlada del control del ciclo celular. su función es unir el complejo a ubiquitinas.
EN MAMÍFEROS
- Está activo en Mitosis
- Degrada ciclinas mitóticas
- La destrucción de ciclinas mitóticas permite a la célula salir de la mitosis e iniciar otro ciclo celular.
Marca al inhibidor (ej p21) con poliubiquitina (Lys48) para que el inhibidor sea destruído.
El complejo APC se activa al final de G1
V p F
Falso
en Mitosis
El complejo SCF está activo solo en mitosis
V o F
FALSO
solo al final de G1
La proteína Sic1 actúa como inhibidor del complejo ciclina-cdk en humanos.
V o F
FALSO
en levaduras con gemacion ( sacc. cerev)
Las prot. p21 y p27 actúan como inhibidores del complejo ciclina.cdk en humanos
V o F
Verdadero
La cinasa CAK fosforila un residuo de Tyr en mitosis
V o F
FALSOO
fosforila un residuo de Treonina (thr) durante G2
La cinasa Wee-1 activa a la complejo ciclina-cinasa mediante fosforilación de un residuo de Tyr
V o F
FALSO
INHIBE al complejo
y sí, mediante P de un residuo de Tyr
Localización subcelular
Es un tipo de control del ciclo celular.
Es un fenómeno DINÁMICO.
Los reguladores del ciclo celular se mueven a distintos compartimientos en diferentes etapas.
Las ciclinas necesitan entrar al núcleo para activar a las cdk, se puede regular su entrada y permanencia en el núcleo.
Ejemplos:
1. Una cinasa P NES ( exportación) de la ciclina B, inhibe así su exportación para que se quede en el núcleo y trabaje.
- Una cinasa P NLS (Localización nuclear) de cdc 25, la retiene en el citoplasma e impide su acción, impidiendo que el complejo ciclina-cinasa funcione.
- Proteína 14-3-3 es una chaperona HSP 90 que secuestra a proteínas y las retiene en el citosol
Que tipo de control celular es el sgte. ejemplo:
‘’ Una ciclina mitótica de animales, como la ciclina B1 se acumula en el núcleo justo antes del inicio de la mitosis. La acumulación nuclear de la cicl. B1 se facilita por fosforilación de residuos de SER que se encuentran en su señal de exportación nuclear. Esto bloquea la exportación posterior de la ciclina hacia el citoplasma’’
Localización subcelular
Quienes son los principales activadores de cambios celulares
las CDK
Para la levadura de fisión, la única cdk se llama…
cdc 2
Para la levadura de fisión, sus ciclinas se llaman…
G1–>S : ciclina G1/S
G2–>G2: ciclina M
Para la levadura de gemación ( sacc.cerev), la cdk se llama…
cdc 28
En la levadura de fisión, como ocurre el ciclo de G1 a S
El complejo ciclina G1/S con la cdc2, activa a la maquinaria de replicación del ADN, activa la síntesis de histonas ( fosforilando la CPEB en los cuerpos P y activa la maquinaria de duplicación de centrosomas)
En levaduras, la división depende de señales externas
V o F
FALSO
de señales internas
Los linfocitos T, y la formación de cuerpos polares y ovocitos, y las células madre se dividen de forma…
Asimétrica
Donde está el punto de restricción START de levaduras con fisión
G1
casi al final de G1
Que pasaría con la célula si en lugar de tener una Wee-1 es una Wee1 mutante
Con la Wee-1 que fosforila un residuo de Tyr 15 de la cdk (cdc2), el complejo permanece inactivo.
Pero la Wee1 mutante, no puede mantener inactivo al complejo, por lo que se divide prematuramente y produce células pequeñas ( por eso se le llaman wee)
Que ocurriría con un gen de cdc 25 mutante
No podrá retirar el fosfato inhibidor de la Tyr 15 de cdk y NO PUEDE INICIAR LA MITOSIS y continúa creciendo.
Mutaciones en SCF
puede impedir que las células repliquen su ADN
ya que inhible que SCF medie la proteólisis de las prot. clave ( ciclina G1/ ihib sic1)
Interfase en mamíferos
Cicl. D E A B A
G1 ———–> S ——-> G2 ———–> M
cdk 6 4 2 1
En mamíferos, para pasar de G1—> S
Ciclina E - Cdk 2
En mamíferos, para pasar de G2—>M
Ciclina B1 - Cdk1
Que hace el complejo ciclina B1- cdk1 en G2
dos cosas:
- Impide que la célula replique de nuevo su ADN
- Ayuda a pasar a la Fase M
Ciclinas de mamíferos
D E A B A
Cdk de mamíferos
6 4 2 1
Que pasó con los ratones que eran incapaces de sintetizar CDK1, ciclina B1, ciclina E1,E2 o ciclina A2
Mueren en etapa embrionaria
Que pasa con un embrión de ratón que carece de los genes que codifican TODAS las 4 cdk ( cdk 2, 4 y 6)
Se desarrollan hasta 1 etapa con órganos bien formados, aunque el animal no sobrevive al nacimiento
Cual es la única cinasa o cdk indispensable para impulsar a la célula a las etapas del ciclo
Cdk 1, ya que es capaz de ‘’ cubrir la ausencia’’ de las demas cdk, igualmente la ausencia de las otras cdk pueden causar anomalías.
¿Qué tipos de anomalías ocurren cuando hay ausencia de las otras cdk ‘‘no esenciales’’ ?
Ejemplos:
1. Ratones que no tienen el gen de ciclina D1, son RE pequeños y falta de proliferación en el desarrollo de la retina.
- Ratones que carecen de cdk-4 se desarrollan SIN CÉLULAS DE INSULINA.
- Ratones que carecen de Cdk-2 se desarrollan normalmente pero con defectos en MEIOSIS.
Ratones que carecen de Cdk-4, que pasa con ellos
no tienen células de insulina
Ratones que carecen de cdk-2, que pasa con ellos
Tienen defectos en meiosis
Ratones que no tienen el gen de ciclina D1
son re pequeños y falta de proliferación en el desarrollo de la retina
Que es lo que favorece la formación de los complejos que participan de la replicación como Cdc6 y Cdt 1
Que la actividad de cdk en G1 es muy baja ( por la baja [ciclinas] )
Que es la PRb
Es una proteína reguladora que es sustrato de la cdk.
Durante la mayor parte de G1, la PRB NO FOSFORILADA se une con la proteina E2f.
El complejo E2f-PRb y actúa como represor transcripcional.
Cuando el complejo CDK4/CDK6 + ciclina D se activa, le fosforila a la PRb donde ya no puede unirse con la E2f, y por lo tanto no puede reprimir la transcripcion.
Prb no fosforilada + E2f es:
represor transcripcional
que metile a la Lys 9 de la histona H3 que modula la configuración de la cromatina
Prb fosforilada por cdk + E2f
Ya no pueden unirse y no pueden inhibir la transcripción,
Es más, E2F se convierte en un ACTIVADOR de la transcripcion