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Ciclo celular Presentation Transcript

  • 1. CICLO CELULAR Mblgo. Rubén Asalde R.
  • 2. Vida celular La Célula se rige por mecanismos de regulación relacionados a:  Crecimiento  Multiplicación  Diferenciación Fallas en los mecanismos puede llevar a:  Apoptosis (muerte celular programada)  Formación de tumores (cáncer)
  • 3. Ciclo Celular Compleja serie de fenómenos que culminan cuando el material genético se distribuye en las células hijas. Comprende:  INTERFASE : Etapa de crecimiento  DIVISIÓN : Mitosis o Meiosis. Controlado por señales químicas que activan complejos proteicos (ciclinas-cdK)
  • 4. Duración típicaAlrededor de 24 horas. G1: 12 horas S: 7 horas G2: 4 horas M: 1 hora
  • 5. Duración relativa
  • 6. Regulación del Ciclo Existen cuatro regiones de control: 1. G0  G1 : Iniciación de la PROLIFERACIÓN 2. G1  S : Iniciación de la REPLICACIÓN 3. G2  M : Iniciación de la MITOSIS 4. Metafase  Anafase: Iniciación de la SEGREGACIÓN CROMOSÓMICA
  • 7. Regulación del Ciclo
  • 8. Puntos de Control Maquinaria de CONTROL DE replicación del DNA LA METAFASE ¿Se ha producido daño Maquinaria de la en el DNA? mitosis ¿Se ha replicado todo el DNA? Entorno ¿Es el entorno favorable? ¿Están todos los cromosomas ¿Se ha producido daño Crecimiento ¿Tiene la célula el alineados en el huso? en el DNA? celular tamaño adecuado? ¡COMENZAR ¡FINALIZAR CONTROL DE MITOSIS! MITOSIS! LA FASE G2CONTROL DE CONTROL DE LA FASE S ¡CONTINUAR LA FASE G1 LA SÍNTESIS ¡ENTRAR EN DE DNA! CICLO! Crecimiento ¿Tiene la célula el ¿Se ha producido daño tamaño adecuado? celular en el DNA? ¿Es el entorno favorable? Entorno ¿Se ha producido daño en el DNA?
  • 9. Genes que controlan el ciclo (cdc) Genes cdc cdc = cell division cycle Proteínas, enzimas Proteínas, enzimas Regulan positiva o Regulan PROGRESO negativamente el del ciclo celular ciclo + - GENES DE PROTO-ONCOGENES REGULACIÓN (codifican ciclinas y cdK) NEGATIVA Respuesta temprana Genes de verificación (chk) 15 post inducción (levaduras) Sin síntesis proteica Respuesta tardía Genes supresores de 1 hora post inducción tumores (mamíferos) Con síntesis proteica
  • 10. PROTO-ONCOGENES CICLINAS  G1: D (varios subtipos) y E.  Mitóticas: A y B (varios subtipos) QUINASAS DEPENDIENTES DE CICLINAS (cdk)
  • 11. Controldel CicloCelularpor protooncogenes
  • 12. Principales ciclinas y cdK en vertebrados Complejo Ciclina CDKCiclina - CDK G1-Cdk Ciclina D* Cdk4, Cdk6 G1/S-Cdk Ciclina E Cdk2 S-Cdk Ciclina A Cdk2 M-Cdk Ciclina B Cdk1*** Hay 3 tipos de ciclinas D en mamíferos (D1, D2 y D3)** El nombre original de Cdk1 fue Cdc2
  • 13. Concentración de ciclinas-cdKs
  • 14. Funciones del MPF
  • 15. GENES SUPRESORES DETUMORES Controlan detenimiento del ciclo si en un determinado punto de este ha habido alguna alteración. Propiedades:  Transitoriedad. Desaparecen después de resuelto el problema.  Caducidad. Se agotan si el problema no se resuelve.
  • 16. Tipos de genes supresores Los que previenen mutaciones de reguladores del ciclo Los inductores de salida del ciclo a:  Diferenciación  Apoptosis. Ej. Gen bax y del receptor de Fas Los que codifican proteínas inactivadoras del cdKs. Ej. Kinasa wee1 fosforila Tre14 y Tre15 e inactiva cdK; cdc25 activa cdK
  • 17. Genes supresores (inhibidores del ciclo celular) Inhibidores de cdK (cki). Ej. p21 y p16 Retinoblastoma (Rb).  Inhibe paso G1  S; deriva a G0  Su fosforilación desencadena señalización de proto-oncogenes ras, c-myc, c-fos, c-jun. Proteína 53 (p53)  Para el ciclo en G1 al activar p21 que inactiva complejos ciclinas-cdK y fosforila Rb  Lleva a apoptosis al reprimir bcl-2 y activar bax y gen de Fas.
  • 18. FACTORES DE CRECIMIENTO De acción múltiple:  EGF : Epidérmico o epitelial  FGF : Fibroblástico  PDGF : Derivado de plaquetas  IGF : De tipo insulina  TGF-α : Transformante (parecido a EGF)  TGF-β : Transformante (antagónico de EGF)
  • 19. FACTORES DE CRECIMIENTO Específicos:  NGF : De células nerviosas  CDGF : Derivado del cartílago  BDGF : Derivado del hueso  hSGF : Derivado del esqueleto humano  BMP : Proteína morfogénica ósea  Osteogenina: función similar a hSGF
  • 20. FACTORES DE CRECIMIENTO Otros factores (CITOQUINAS):  CSF : Factores estimuladores de colonias  IL : Interleucinas o interleuquinas  TNF : Factor de necrosis tumoral  IFN : Interferones
  • 21. Otros reguladores del ciclo Replicación de ADN: Retrasa fase M Tamaño Celular: Relación Hertwig: Vn/Vc-Vn Anclaje al sustrato: Con fibronectina, laminina para entrar a G1 Limitación de expansión por contacto: A mayor densidad celular menor síntesis proteica y frecuencia de división celular Temperatura: Ej Ameba 23°C  c/36-40 hs 17°C  c/48-55 hs
  • 22. Otros reguladores del ciclo Tipo Celular:  Hematopoyéticas. División y diferenciación rápida  Neuronas y células musculares cardíacas. No se dividen  Hígado y tiroides. No se dividen pero si se pierde tejido salen de G0. Edad de la célula. A mayor edad menos ciclos de replicación. Ej. Fibroblastos.- en feto 50v, 40 años 40v, 80 años 30v.
  • 23. DIVISIÓNCELULAR
  • 24. MITOSIS
  • 25. Profase
  • 26. Prometafase
  • 27. Imagen de célula humanacon microtúbulos en verde,cromosomas (DNA) en azul,y cinetocoro en rojo
  • 28. Metafase
  • 29. Anafase
  • 30. Telofase
  • 31. Citocinesis
  • 32. MEIOSIS Es una secuencia de dos divisiones nucleares. La primera división es reductora La segunda división es ecuacional
  • 33. Profase I - Leptonema La cromatina es visible y consiste de dos cromátidas unidas por un centrómero.
  • 34. Profase I - Cigonema Visibles los cromosomas homólogos. Ocurre sinapsis. Esta comienza en los telómeros y en los centrómeros. Los pares formados se conoce como bivalentes (diadas).
  • 35. Profase I - Paquinema Intercambio de material genético entre cromosomas (“crossing over”). Formación de las quiasmas.
  • 36. Entrecruzamiento
  • 37. Profase I – Diplonema Los cromosomas homólogos se repelen unos a otros y se comienzan a separar. Aún siguen unidos por los quiasmas.
  • 38. Profase I - Diacinesis Los cromosomas están en su mayor estado de condensación. Desaparecen los quiasmas.
  • 39.  Los centrómeros se unen a las fibras del huso mitótico. Los bivalentes comienzan a migrar hacia el ecuador debido a la acción de las fibras del huso mitótico. La membrana nuclear se rompe y el nucleolo desaparece.
  • 40. Metafase I Los cromosomas homólogos se alinean en el plano ecuatorial.
  • 41. Anafase I Los cromosomas se dirigen a los polos Cada uno de los cromosomas se encuentra con dos cromátidas.
  • 42. Telofase I Los cromosomas se desenrollan. El nucleolo y la membrana nuclear reaparecen.
  • 43. Intercinesis Periodo corto o ausente. No ocurre síntesis de DNA. Es una etapa de “reposo”.
  • 44. Profase II Los cromosomas se enrollan y acortan. La membrana nuclear se rompe. Los homólogos se unen a las fibras del huso mitótico y comienzan a migrar hacia el plano ecuatorial de la célula.
  • 45. Metafase II Cromosomas están alineados en el ecuador.
  • 46. Anafase II Los centrómeros se han dividido y termina cuando los cromosomas llegan a los polos.
  • 47. Telofase II Los cromosomas están en los polos y se desenrollan. Se forma la membrana nuclear y el nucleolo. Ocurre división celular; citocinesis.
  • 48. Gametogénesis
  • 49. MITOSIS vs MEIOSIS
  • 50. Para revisión Juego Ciclo Celular: http://nobelprize.org/educational_games/m edicine/2001/cellcycle.html Comparación entre mitosis y meiosis http://www.pbs.org/wgbh/nova/baby/divi_fl ash.html