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‘Omnis cellula e cellula’
Toda célula deriva de otra célula
Rudolf Virchow(1821–1902)
Todos los seres vivos, desde los
organismos unicelulares hasta
los metazoarios, descienden de
un ancestro común por rondas
sucesivas de crecimiento y
divisiones.
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https://youtu.be/rym83phFUI0
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Problemas que enfrenta una célula a la hora de dividirse
Debe generar todos sus componentes celulares en cantidades
suficientes para poder repartirlos entre las células hijas.
Por ejemplo, deben existir copias suficientes de organelos
(mitocondrias, ER, ribosomas, etc)
Para estructuras presentes en número limitados (cromosomas,
centrosoma) una maquinaria especial debe generarse para
asegurar la correcta segregación entre las células hijas.
El huso mitótico
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Ciclo celularInterfase:
G1 y G2:
⚫ Crecimiento celular
⚫ Duplicación de organelos.
⚫ Duplicación del centrosoma
⚫ Chequeo de condiciones internas y externas
S:
duplicación fidedigna del ADN:
Fase M
⚫ Mitosis (división nuclear)
⚫ Citocinesis (división del citoplasma)
S
G1 G2
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Ciclo celular
Interfase:
G1
S
G2
Fase M
Mitosis (división nuclear)
Profase
Prometafase
Metafase
Anafase
Telofase
Citocinesis (división del citoplasma)
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Interfase: duplicación de
organelos
Aparato de Golgi
Retículo endoplásmico rugoso
Mitocondrias
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Dinámica de los organelos durante
el ciclo celular
Aparato de Golgi
(blanco)Mitocondrias (verde)
Microtúbulos (rojo)
https://youtu.be/WI3fnTfWy5M https://youtu.be/1mp64Og1zLo
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Dinámica de los organelos durante
el ciclo celular
Lawrence and Mandato, 2013
https://youtu.be/YoyPRnlvpxk https://www.youtube.com/watch?v=QMOw8e6SlyQ
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Centrosoma
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Duplicación del centrosoma
La duplicación comienza entre la fase S y G2 del ciclo
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División sin crecimiento
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División sin crecimiento
Ciclo BifásicoEmbrión de anfibio
https://www.youtube.com/watch?v=GO5YN_t1fqw
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Ciclo celular
Interfase:
G1
S
G2
Fase M
Mitosis (división nuclear)
Profase
Prometafase
Metafase
Anafase
Telofase
Citocinesis (división del citoplasma)
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Profase
Los cromosomas replicados se condensan. Fuera del núcleo, el huso mitótico se ensambla entre ambos centrosomas.
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Cromosoma mitótico
Cromátidas hermanas sintetizadas en fase S y unidas por
cohesinas
Cinetocoro: estructura proteica sobre los centrómeros de las
cromátidas hermanas
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Cohesinas
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Zhang et al., 2008
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Prometafase
Desensamblado de la envoltura nuclear. Los cromosomas se unen al huso mitótico
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Fosforilación y desensamblado
de la lámina nuclear
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Fosforilación y desensamblado
de la lámina nuclearLamina ADN Lamina ADN
Heald and Mckeon, 1990
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Lamina-GFP/Dextrano 500KDa
Tubulina-YFP Lamina-CFP
Beaudouin et al., 2002
https://youtu.be/lXNREhSRCYQ
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Lamina-GFP + Nocodazole
Beaudouin et al., 2002https://youtu.be/rPUFsEUWCCc
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Cromosoma mitótico: Cinetocoro
CENP-A
Histona H3 específica
del centrómero
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Huso mitótico
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Yamashita et al., 2015https://vimeo.com/album/3098015/video/109402221
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Yamashita et al., 2015https://vimeo.com/album/3098015/video/109402304
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Metafase
Los cromosomas son alineados en la placa metafásica.
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Anafase
Las cromátidas hermanas se separan y cada una es empujada hacia un polo del huso mitótico
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Separación de las cromátidas
hermanas
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Telofase
Los cromosomas llegan a sus respectivos polos y comienza el re-ensamblado de la envoltura nuclear
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Re-ensamblado de la envoltura
nuclear
Lamina-GFPhttps://www.youtube.com/watch?v=34hoegpIiY4
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Citocinesis
EL citoplasma es dividido en dos por un anillo contráctilde actina y miosina
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Anillo contráctil
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¿Dónde colocar el anillo?
Chromosomal passenger complex (CPC) Aurora B
Microtúbulos
ADN
CinetocoroRuchaud et al., 2007
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¿Dónde colocar el anillo?
Chromosomal passenger complex (CPC)
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Citocinesis en plantas
Fragmoplasto: vesículas derivas del Aparato de Golgi
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![Page 43: Ciclo celular I · 2021. 5. 11. · Ciclo celular Interfase: G1 y G2: ⚫ Crecimiento celular ⚫ Duplicación de organelos. ⚫ Duplicación del centrosoma ⚫ Chequeo de condiciones](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062510/613d9c67d6303f41db6f05b6/html5/thumbnails/43.jpg)
Citocinesis en plantas
https://www.youtube.com/watch?v=an-L6TzoDbE&feature=youtu.be
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Fases del ciclo celular
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https://youtu.be/rym83phFUI0
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¿Como se regula el ciclo celular?
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![Page 49: Ciclo celular I · 2021. 5. 11. · Ciclo celular Interfase: G1 y G2: ⚫ Crecimiento celular ⚫ Duplicación de organelos. ⚫ Duplicación del centrosoma ⚫ Chequeo de condiciones](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062510/613d9c67d6303f41db6f05b6/html5/thumbnails/49.jpg)
Saccharomycescerevisiae
Schizosaccharomycespombe
Arbacia punctulata
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Entrada a Fase M
No entra a Fase M
Existen señales en el citoplasma que regulan el ciclo
celular
Factor Promotor de la Maduración (FPM)
Yosio Masui y Clement
Markert (1971)
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Ciclinas y quinasas dependientes
de ciclinas (CDKs)
Conservación evolutiva en eucariotas
ciclina + CDK = heterodímero activo
activación / inactivación
proteínas blanco (fosforilación)
entrada y salida coordinada
de las fases del ciclo
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Ciclinas y quinasas dependientes
de ciclinas (CDKs)
Conservación evolutiva en eucariotas
ciclina + CDK = heterodímero activo
activación / inactivación
proteínas blanco (fosforilación)
entrada y salida coordinada
de las fases del ciclo
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Las quinasas dependientes de ciclinas son activas únicamente cuando se
encuentran formando complejo con su ciclina reguladora
Diferentes tipos de complejos ciclina-CDK inician diferentes eventos del ciclo
celular
G1-CDK y G1/S CDK entrada al ciclo celular
M-CDK entrada a mitosis
Múltiples mecanismos son utilizados para asegurar que las diferentes CDKs
estén activas únicamente en los estadios que promueven
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Activación del complejo Ciclina-CDK
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Múltiples vías de regulación de la actividad
del complejo Ciclina-CDK
CDKI
Proteosoma
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Entrada al ciclo
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G1-CDK
G1/S-CDK
Entrada al ciclo
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Transición
G1/S
Anafase
tardía
Entrada a fase S
Inactivación del inhibidor de S-CDK
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Transición
G1/S
Anafase
tardía
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¿Como se genera la entrada a mitosis?
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Entrada a mitosis
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M-CDK
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Control de ciclo celular
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Control de ciclo celular
¿Cromosomas unidos
al huso mitótico?
¿Ambiente favorable?
¿ADN completamente
replicado y sin daños?
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Control daño material
genético
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Duplicación del centrosoma: G1/S CDK
![Page 78: Ciclo celular I · 2021. 5. 11. · Ciclo celular Interfase: G1 y G2: ⚫ Crecimiento celular ⚫ Duplicación de organelos. ⚫ Duplicación del centrosoma ⚫ Chequeo de condiciones](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062510/613d9c67d6303f41db6f05b6/html5/thumbnails/78.jpg)
Doxsey et al., 2005
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Punto de control: Unión huso mitótico -
Cinetocoro
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Punto de control: Unión huso mitótico-cinetocoro
Mad2
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![Page 82: Ciclo celular I · 2021. 5. 11. · Ciclo celular Interfase: G1 y G2: ⚫ Crecimiento celular ⚫ Duplicación de organelos. ⚫ Duplicación del centrosoma ⚫ Chequeo de condiciones](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062510/613d9c67d6303f41db6f05b6/html5/thumbnails/82.jpg)