El ciclo celular tema principal de biologia celular, Diapositivas de Biología Celular y Molecular

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El ciclo celular El ciclo celular ll Duplicaciones y divisiones de las células La célula duplica su tamaño y mumenta la / Principales eventos del ciclo celular • Fase S: Síntesis de ADN, duplicación de cromosomas (10-12 horas) • Fase M: Mitosis (1 hora) -División nuclear (Mitosis) -División citoplasmática (citosinesis) • Fase G1 y G2 (intervalo): – Entre la fase S y M de cada ciclo. – La célula esta muy activa metabólicamente. – Incrementar su tamaño (aumentando el número de proteínas y organelos). interphase Etapas de Mitosis Un ¡ metaphase-to-anaphase transition INTERPHASE DNA replication cytokinesis Etapas de Mitosis Interfase El nucleólo y la membrana celular se distinguen y los cromosomas están en forma de cromatina Profase Los cromosomas se condensan wla membrana nuclear ya no es visible Cromatina Membrana nudear Metafase Los cromosomas gruesos y enrollados, cada uno con dos cromátidas, se alínean en la placa de la metafase Anafase Las cromátidas de cada cromosoma se separan y se mueven hacia los polos Telofase Los cromosomas están en los polos y son cada vez más difusos. La membrana nuclear se vuelve a formar. El citoplasima se divide Citoquinésis La división en dos células hijas se completa Internas • Las proteínas que permiten el progreso del ciclo: – Los complejos cdk-ciclina • Las proteínas que las inhiben: – Dos pequeñas familias de proteínas, las CIP y las INK4. Genes Cdc Genes que codifican a proteínas que regulan el ciclo celular Complejo s Cdk- Ciclinas Cd K Ciclina s 6 4 A B D E 1 2 4 6 P CKI CI P INK 4 p16 cdk4-ciclina D y cdk6-ciclina D cdk 1, 2, 4 y 6, p21, p27 y p53 Ubiquitinación • Las proteínas (las ciclinas), que no se utilizan, son eliminadas por un complejo de degradación llamado ubiquitina-proteasoma Checkpoint : 1. PUNTO DE RESTRICCIÓN: Al final de G1 – G1 o START – Regulado por el medio – Los responsables intracelulares del paso a través de este punto, son los complejos cdk4 y cdk6 – ciclina D, que “liberan” al factor de transcripción – Fosfoproteína p16 (INK4) (Inhiben) – fosfoproteina p27 es una CIP= llevan a G0 El segundo punto de control se encuentra al final de G2. Revisar: 1) Que el material genético se haya duplicado completamente, 2) Que el material genético no tenga errores y 3) Que el medio extracelular sea adecuado. 2DO. PUNTO DE CONTROL: G2/M Inicio de eventos mitóticos que llevan a la alineación de cromosomas al huso mitótico Los complejos cdk1- ciclina A y ciclina B Factor Promotor de la Mitosis (MPF). 3ER. TRANSICION METAFASE A ANAFASE Estimula separación de las cromátidas hermanas • Se encuentra en la fase M, entre la metafase y la anafase. • revisar que todos los cromosomas se hayan unido al huso mitótico. • Si detecta que uno de los cinetocoros no se encuentra unido, • inactiva al conjunto APC- cdc20, • lo que inhibe la liberación de la separasa, impidiendo que las cromátides hermanas se separen hasta que la señal desaparezca. securi inactiva Cdczo separase inactiva APC active APC To da 2 M-Cdk active cohesin peparasa cleaved and complex Eso dissociated cohesins «> DL SH. NY Control de la duplicación de cromosomas prereplicative complexes at replication origins Lg A s | formation of preinitiation complex and initiation - replication elongation — forks | + M-Cdlk activati Berti segregation mM APTO ctivation assembly of new PO prereplicativea complexes Cdk inactivation at origins 5 Duplicación de cromosomas Cdc6 y Cdt1 Proteínas de unión a helicasa Germinina Proteína que inhibe Cdt1 Cohesinas Unen a las cromátidas hermanas • 4 subunidades • Dominio ATPasa 2 PROMETAFASE La prometafase empleza abruptamente con la fragmentos E centrosoma dela envoltura desorganización de la en el polo Ja envoltura nuclear. Ahora, del huso los cromosomas pueden KE x unirse a los microtúbulos EN | del huso mediante sus | cinetocoros y empezar a desplazarse activamente. microtúbulo E o cinetocórico cromosoma en movimiento 3) METAFASE En la metafase, los ln cromosomas se alinean en el polo delia en el ecuador del huso, a mitad de camino entre los polos del huso. Los microtúbulos cinetocóricos unen las cromátidas hermanas a los polos opuestos del huso, microtúbulo 7 cinetocórico d ANAFASE cromosomas hijos En la anafase, las 4 cromátidas hermanas / se separan de forma Y sincrónica formando los dos A cromosomas hijos; cada uno de ellos es arrastrado lentamente hacia el polo del huso al que está | ] adherido. Los microtúbulos cinetocóricos se acortan Y | y los polos del huso W también se separan; ambos procesos microtúbulo AN contribuyen a la cinetocórico a polo del huso Seg egación de acortándose moviéndose hacia fuera 10S CrOMOSOMAS. Activación/Inactivación de M-Cdk • Wee1: Inactiva • CAK: Activa • Cdc25: Remueve fosfato puesto por Wee1 para activar Condensinas Ayudan a la condensación de las cromátidas hermanas • 5 subunidades: Cap-D2,Smc2, Smc4, CaP-h, Cap-G • Utiliza ATP ára condensar Huso mitótico y sus 3 tipos de microtúbulos Interaccionan con extremo + de otros microtubulos Salen del centrosoma hacia la membrana Se unen a cromosomas a través del cinetocoro El ensamblaje del huso mitótico depende de 5 Proteínas motoras 1 Dineina 4 Kinesinas El ensamblaje del huso mitótico depende de 5 Proteínas motoras Cinetocoro Región proteíca del cromosoma que cubre al centrómero y se une a los microtúbulos APC/C Separa cromátidas hermanas en Anafase 1. Securina inactiva a a la separasa 2. Únión de APC/ con Cdc20 degrada a la securina 3. La separasa ataca corta a las cohesinas Eventos de Anafase omasEA Separación de — ANAPHASER Separación de cromátidas huso mitótico a E Y (T) a sliding force is generated between interpolar microtubules from opposite poles to push the poles apart; the interpolar microtubules also elongate; (2) a pulling force acts directly on the poles to move them apart a E microtubule growth at plus end ot polar microtubules shortening of kinetachore microtubules; movement of daughter chromosomes to poles; forces generated mainly at kinetochores Meiosis (Gametos) «a+ ME sE - paternal hamoiog maternal hamolog | DA REPLICATION | PAJRING OF DUPLICATEO: POMOLOGS wm) HOMOLOG PJ AS LIME | UR ON THE SPIDLE SEGREGATION OF HOMOLOSS AT ANAPHASE | SISTER CHROMATDS SEGREGATIDA UE AT ANAPHASE DMA REPLICATION 4 DUPLICATED CHROMOSOMES LINES UANL Lo GULES | daughrer <e lts RhoA determina formación y contracción del anillo contráctil • GTPasa de la familia Ras Organelos deben de distribuirse durante citocinesis Microtubulos mueven organelos • ER es liberado del núcleo en mitosis y se corta en dos durante la citocinesis • Aparato de Golgi se fragmenta durante mitosis y sus pedazos son distribuidos en polos opuestos del huso mitótico Control de crecimiento y división celular • Mitogenos Factores que estimulan división celular -Activan actividad G1/S Cdk • Factores de Crecimiento Estimulan crecimiento -Promueven síntesis de proteínas e inhiben su degradación • Factores se sobrevivencia Estimulan sobrevivencia celular -Suprimen apoptosis mitogen recepror pa 1 = . + Mitogenos estimulan activation of gene regquistory prorein división celular CYTOSOL A O ÁAAAKKáÁ MUELAS active ib protein 4 pa Gracia. es 5 a — E — —+ ai a: Lbeyoclin 3 EE prosa ack inactivated At proteri P53: Guardián del genoma Proteína reguladora del genoma que responde a daños celulares. Se une al ADN y regula expresión de genes Daño al ADN frena ciclo celular bea mm _— _——— A AXKXÁ P— li aticn ATRALATR kimáse acti Chicha kmñase activation stable. acia psa Mid : PH MITE pS3 Emos TO REGULA TOR Y AECI OE DA? GENE ari gono PS LIB LAT ARO DE RADA MN PROTESIS * TRAS CRIPTA 1 A AS TRA LATA pi iCak inhibitor protebn)j E” CA IAEA Grs Cd and BC ak complerned! wish az 1 GS ama S-C ok