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
Dra. Leticia Bucio Ortiz. Depto. Ciencias de la Salud. DCBS. UAM-Izt. México.
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.
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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/
Dra. Leticia Bucio Ortiz. Depto. Ciencias de la Salud. DCBS. UAM-Izt. México.
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Regulación del Ciclo Ceular
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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
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+
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
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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
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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
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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
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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:
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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
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• 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.
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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
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•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.
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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
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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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