Ciclo, Meiosis, Diferenciación Flashcards
Fase S, características
La célula replics el ADN, se ponen en marcha mecanismos para formar el replicosoma, de sintetizan histonas, se duplican los centriolos, se forman complejos centrosomales.
Fase G2, características
Se controla el entorno celular, la correcta duplicación del ADN y la calidad del ADN
Mitosis, características de cada etapa
Se da la separación de las 2 cromatides hermanas.
Profase: aumento de condensación, mantenimiento de la envoltura, comienza a formarse el huso mitotico
Prometafase: se desarma la envoltura nuclear, el huso mitotico interacciona con los cinetocoros
Metafase: mayor grado de compactación, disposición en el ecuador
Anafase: separación de las cromatides hermanas
Telofase: reensamblaje de la envoltura nuclear en la cada extremo celular
Citocinesis: formación del anillo contractil y separación de las células
Quinasas dependientes de cilicinas (CDK) y ciclinas
Hay de cada fase, VER GRÁFICO.
Las ciclinas cambian de concentración según la actividad que ejercen las CDK. Se degradan por poliubiquitinacion y degradación. La acumulación de cilinas se relaciona con la máxima actividad de una CDK, determinan la especificdad del sustrato que fosforila cada CDK.
Activación de una CDK
Tienen un sitio activo, con un sitio de unión a ATP que permite fosforilar al sustrato. El sitio activo está bloqueado por un asa, que se desplaza al unirse ciclina. Las CAK, son quinasas activadoras de CDK, y aumentan su actividad al fosforilar treonina. Luego una quinasa Wee incorpors dos fosfatos cerca del sitio catalitico, que deben ser desfosforilados por una Cdc para activarla
Control de proteolisis, dos complejos
Se degradan proteínas específicas en determinados puntos del ciclo, está a cargo el complejo promotor de la anafase, que es una proteina que actúa como enzima de señalización para desencadenar la poliubiquitinacion.
También puede estar mediada por el sistema de proteínas con caja F (SCD), que poliubiquitiniza a inhibidores de CDK para activarlas.
Comienzo de la fase G1 y procesos
Los mitogenos son responsables de los sucesos en esta fase. Están ligados a factores de transcripción, estimulan la mitosis mediante el estímulo de receptores RTK. En el citoplasma se producen cambios en la actividad de proteínas y en el núcleo se desencadenan cambio relacionados a la mitosis. Se activan genes de respuesta temprana que modularan genes de respuesta tardía, que codifican ciclinas G1 temprana y CDK de fase G1.
Pasaje a la fase S
Se activa la via MAPK por lo mitogenos, y se activan los complejos CDK4-ciclina D y CDK6-ciclina D. Fosforilan proteínas Rb que son inhibidores de la transcripción de E2F, este se libera e induce la transcripción de genes de CDK G1/S y ciclinas G1/S, y más factores E2F. Cuando se forma el complejo CDK2-ciclina E, se supera el punto entre G1 y S.
Fase S, molécula responsable y sucesos
La principal responsable es la CDK-S, acumulada en G1, junto a ciclinas de fase S. Para que no interaccionen y se lleve a cabo correctamente la replicación, los CDK-S y su ciclina están inhibidos por Sicl, hasta que la acumulación de CDK-G1/S fosforila a Sicl hasta que SCF las reconoce y proteoliza para activar las CDK-S.
Complejos prerreplicativos, importancia de la fosforilacion, geminina
Se forma uno en cada ORI por la interacción entre un complejo ORC, el ORI y las proteínas Cdec6 y Cdt1. Ayudan a fijar helicasas para la replicación. Las CDK-S fosforilan a Cdc6 y al ORC para su degradación, y fosforilan a la Cdt1 que será libera e inhibida por geminina acumulada en la fase G1 tardía. Esto permite que la replicación se dé una sola vez
La geminina actúa porque está inactiva la APC/C que la degrada.
Entrada a la mitosis, sucesos que hacen las CDK M
Los eventos depende de las CDK M. Una ciclina M interacciona con las CDK M, induce un cambio conf en su sitio activo y posibilita la interacción con una CAK, que va a colocar un fosfato activador en treonina, posibilitando la acción de la Wee1 al incoporar dos fosfatos que inhiben el sitio activo. Luego una fosfatasa Cdc25 retira los dos fosfatos y genera que la CDK alcance la actividad máxima. Por retroalimentación positiva sigue aumentando su concentración
Las CDK activas y sus ciclinas fosforilan para desencadenar la maduración de los centrosomas, el ensamblaje del huso, el desensamblaje de la envoltura nuclear, la condensación de cromosomas y la reorganización del citoesqueleto
Maduración de los centrosomas
Los centrosomas están formados por centriolos desde los que se da la polimerizacion. Las CDK M hacen que los centrosomas se desplacen alrededor de la envoltura nuclear y que sus extremos de microtubulos + se entrecrucen en microtubulos interpolares. Aumenta la cantidad de compleja gama TURC, o sea aumenta la capacidad de nuclear
Ensamblaje del huso mitotico
Se polimerizan diferentes microtubulos: los astrales alrededor del centrosoma, los cinetocoricos del centrosoma hacia el centro donde interaccionaran con cromosomas, y los interpolares de un poro a otro de la célula
Desensamblaje de la envoltura
Las CDK M fodforilan los filamentos intermedios de la lámina nuclear dejando sólo asociada a la bicapa del nuclro a la forma B de laminina, que se desarma al fosforilarse las nucleoporinas
Anillo de condensinas
Las condensinas forman un anillo con actividad ATPass que condensa cuando las CDK M las fosforilan. La estructura rodea al extremo + del microtubulo al interaccionar con los cromosomas, para que se pueda dar la polimerizacion y despolimerizacion unidos al cinetocoro
Control de la correcta alineación de cromosomas en el ecuador, separación de las cromatides
La correcta alinracion se sensa por la tensión en la interacción entre los microtubulos cinetocoricos y la placa cinetocorica. Un descenso de la tensión es sensado por una proteina aurora B que fosforila cinetocoros inestables, y se reclutan proteínas estructurales Mad 2, que interaccionan con APC/C para inhibirla y que las cromatides no se separen
Aumento de tension en una correcta alineación, provoca que aurora B deje de fosforilar a la placa y que Mad 2 deje de inhibir a APC/C. La APC/C se asocia a una Cdc20 y la activa, poliubiquitiniza a segurina que es inhibidora de separasa, la separasa actúa y degrada a las cohesinas, provocando la separación de las cromatides y su tracción por el huso mitotico
Reorganización del citoesqueleto
El esqueleto de actina se reorganiza en la entrada a la mitosis y los filamentos de miosina II se liberan. En la anafase, la actina y miosina se acumulan formando el anillo contractil, con proteínas de soporte estructural forminas.
Las GTPasa RhoA activas se concentran donde de produce el surco de segmentación y se unen s forminas estimulando el ensamblaje de filamentos de actina al anillo. Otras quinasas son activadas por Rho y estimulan la formación y actividad de miosina II, que induce el ensamblaje y contracción del anillo
Daños en el ADN y efecto en el ciclo
Si se detectan daños en el ADN, las proteínas ATM y ATR fodforilan proteinas Chk2 y Chk1 que frenan el ciclo para llevar a cabo mecanismos de reparación. Lo frenan por la expresión de p53, que al fosforilarse se estabiliza y transloca al nucleo donde estimula la transcripción del gen que codifica a p21 e inhibe la actividad de las CDK G1/S, o induce la apoptosis en un daño irreparable
Efecto de una alta concentración de mitogenos
La alta concentración de mitogenos provoca que se frene el ciclo al modular a las proteínas Mdm2, ya que hace que se asocien a la proteína inhibitoria Arf y no pueden inhibir la acción de la p53
Diversidad genética de la meiosis, mecanismos
La meiosis es una división de tipo reduccional. Se genera diversidad genética por:
La distribución al azar de cromosomas maternos y paternos
El apareamiento y recombinacion en los cromosomas homólogos, formando cromosomas híbridos
Quiasmas
Son sitios de entrecruzamiento que se presentan am separarse los cromosomas homólogos luego de la recombinación
Profase I de la meiosis, etapas y sucesos
Leptoteno: se condensan los cromosomas, se aparean y comienza la recombinación
Zigoteno: comienza a ensamblarse el complejo sinamtonemico
Paquiteno: se completa el ensamblaje del complejo y ocurre la sinapsis entre cromosomas
Diploteno: comienza la desinapsis, se ven entrecruzamientos y quiasmas
Diacinesis: termina la profase I
Recombinación homóloga, resolución
Los homólogos se ensamblan mediante proteínas de filamentos transverdales, que los unen por los ejes transversos de los cromosomas. Los homólogos se aparean y la enzima Spo 11 cliva las hebras del ADN, y recluta recombinasa para que una hebra del ADN invada la cadena homóloga. La síntesis del ADN continua y se forman uniones de holiday. La recombinación pyede resolverse con entruzamiento, dejando ambos lados de la union de holiday intercambiados, o sin entruzamiento, donde se corta donde cruzan las hebras.
El porcentaje de recombinaciones con entrecruzamientos es bajo y hay menos de tres por cromosoma
Rec8 y separación de cromatides
Las cohesinas forman un complejo Rec 8 que unen a la cromatides hermanas a lo largo, y las cromatides paternas y maternas está unidas por recombinacion. La proteína Sgol-PP2A protege a la rec8 que une a las cromatides hermanas. Se degrada la Rec8 entre el cromosoma paterno y materno y se separan en la anafase I. En la anafase II se degrada la Rec8 entre cromatides hermanas y se separan, dejando una cromatide en cada célula
Ovocitos, características, desarrollo
Tienen una membrana pelucida y granos corticales. Comienza como una ovogonia que se divide por mitosis. Comienza meiosis I llamándose ovocito primario, y se detiene en el diploteno hasta recibir un estímulo para continuar. Continúa la meiosis I y da el ovocito secundario, que queda detenido en la metafase II hasta la fecundación
Espermatozoides, desarrollo
Tienen una cabeza con vesícula acrosomica, una pieza media y un flagelo
Las células germinales primordiales en la célula pasan a llamarse empermatogonia, que luego se divide por mitosis y entra en la mitosis como espermatocito 1rio. Luego de la meiosis I se llama espermatocito secundario, y luego de la meiosis II surge la espermatide. Sus citoplasmas están interconectados en un sinsicio durante la meiosis hasta la madurez
Capacitación de espermatozoides
Sucede al ingresar al tracto femenino y se relaciona con cambios bioquímicos y funcionales que aumentan la movilidad del flagelo y permiten la reacción acrosomica
Unión de las gametas
El espermatozoide se une a la zona pelucida, la proteína zp3 del ovocito induce la reacción acrosomica generandl que en el espermatozoide aumente el calcio y se libere el contenido de la vesícula. Se liberan enzimas que degradan zp3 y genera el bloqueo de la polispermia.
Cuando se fusionan las membranas, el espermatozoide libera en el ovocito su núcleo, sus centriolos y la enzima fosfolipasa Z que degrada PIP2 para obtener inositoltrifosfato, que provocará la liberación de calcio en una ola de calcio desde la zona de unión.
Los pronucleos se acercan y sus membranas de interdigitan, el ovocito completa la meiosis y expulsa el segundo cuerpo polar
Formación de embriones a partir de células totipotenciales, mecanismos que son parte
Proliferacion celular, especialización, interacciones celulares, movimiento celular. Controlados por la expresión selectiva de genes
Pasaje de cigoto a morula y a blastocito
El cigoto pasa por una compactación donde aumenta el numerl de cadherinas E hasta que se forma la morula, con células totipotentes. Luego las adhesiones disminuyen localizadamente y aumenta la permeabilidad, haciendo que las células se redistribuyan en el blastocito.
Ubicación de las células en el desarrollo embrionario, importancia
La ubicación de las celulas determina su destino por CONTACTOS CÉLULA-CELULA. Cuando determinan su extirpe adquieren marcadores característicos del tipo celular, todo gracias a la expresión diferencial de fenes en diferentes zonas.
Morfogeno y gradiente morfogenico, efecto
Un morfogeno es una molécula que impone un patrón de determinación a un conjunto de células, es una señal inductora. Esta señal es expresada por células que comienzan a diferenciarse, e impactan en células vecinas modificando su via de desarrollo de determinación.
Es un gradiente porque la concentración de la señal es mayor cerca de las células fuente. Puede distribuirse uniformemente por un inhibidor del gradiente morfogenico
La señal interactua con proteoglucanos de la MEC y forman palataformas de interacción a la señal inductora
División asimetrica
La mitosis puede generar dos células diferentes en este proceso, una con acumulación de moléculas diferenciales en su citoplasma que hara que se modulen de diferente forma y respondan de diferente manera al medio
Inhibiciones laterales
Dos células vecinas, ambas producen la misma sustancia y a su vez inhiben la producción de esta sustancia en células vecinas. La inhibición lateral lleva a que una acumule a la sustancia X en su interior y que otra disminuya su concentración. Cada célula termina en un estado o en el otro
Sucesos que controlan la diferenciación
Para la determinación celular, es importante el control de la expresión genica, que a su vez controla las interacciones inducticas, las divisiones asimetricas y las inhibiciones laterales. Esro conduce a la proliferacion, especialización, las interacciones y el movimiento de células
Señales que inducen la diferenciación
Actúan los receptores de tipo RTK y TGFbeta, y mas señales dependientes de Wnt, Hedgehog y Notch. Cada receptor tiene sus ligandos
Señales involucradas en la inhibición lateral
Una molécula delta se expresa en la superficie de una célula para inhibir la diferenciación de células vecinas con receptores Notch. Deben estar en contacto. El receptor Notch de la célula diana sufee un corte proteolitico en un heterodimero transmembrana al contactar la señal, que genera la endocitosis del receptor y la señal. Otro corte proteolitico genera un dominio citosolico que transloca al núcleo e interacciona con cofactores para constituir un compejo que transcriba genes Hes, inhibidores de expresión de regulación genica
Vía WNT
Implicada en la inducción de la diferenciación. Puede ser con beta catenina, polaridad plana o calcio. La proteína Wnt establece un gradiente morfogenico, y actúa según la concentración que interacciona con el receptor frizzled. Sin Wnt, la catenina está fosforilada para su proteolisis, no hay señalización. Si se sintetiza Wnt, activa a dishevelled y provoca la inactivación de la fosforilacion de la beta catenina.
Vía Hedgehog
Es de señalización a corta distancia. Un receptor de membrana patched, y otro smoothened en vesículas citosolicas. Sin molécula de señalización, la proteína cubitis interruptus inhibe la vía. Si la proteína señalizadora Hedgehog interactua con patched, las vesiculas translocan a la membrana y smoothened puede interaccionar con cubitis interruptus, generando un fragmento Ci que modera la transcripción de genes de proliferacion.
