¿Cómo se controla el ciclo celular en las células normales?

En las células normales, el control de los eventos del ciclo celular se produce principalmente de dos maneras: los puntos de control del ciclo celular y los reguladores del ciclo celular. Puntos de control del ciclo celular son las etapas del ciclo celular eucariota que examinan las señales internas y externas para determinar la progresión del ciclo celular a la siguiente etapa. Reguladores del ciclo celular Permitir la ocurrencia del ciclo celular de manera secuencial.. 

El ciclo celular es la serie de eventos que ocurren durante el ciclo de vida de una célula. Los tres eventos secuenciales del ciclo celular son la interfase, la fase mitótica y la citocinesis. Durante la interfase, los orgánulos, las proteínas y otras moléculas que se requieren para la replicación del ADN se duplican en sus cantidades. Durante la fase mitótica, se produce la división del núcleo. Durante la citocinesis, la división del citoplasma que rodea a los dos núcleos hijos provoca la formación de dos células hijas. Todos los eventos del ciclo celular deben controlarse estrechamente para garantizar una división celular adecuada. Por lo tanto, una celda tiene que pasar por varios ciclos de control para pasar a la siguiente etapa. Estos puntos de control se describen en este artículo.

Áreas clave cubiertas

1. Que es el ciclo celular
     - Definición, Etapas, Función
2. ¿Cómo se controla el ciclo celular en las células normales?
    - Control del ciclo celular a través de puntos de control

Términos clave: ciclo celular, puntos de control, ciclinas, citocinesis, interfase, fase mitótica

Que es el ciclo celular

El ciclo celular es la serie de eventos que tienen lugar dentro de la célula, lo que lleva a la división de la célula en dos células hijas idénticas. Las tres etapas del ciclo celular son la interfase, la fase mitótica y la citocinesis. Generalmente, la mitosis es el tipo de división celular que ocurre durante el ciclo celular. La mitosis da como resultado dos células hijas que son idénticas a la célula madre. Las células hijas consisten en la misma cantidad de material genético, orgánulos y otras moléculas que la de la célula madre. Las etapas del ciclo celular se muestran en Figura 1.

Figura 1: Ciclo Celular

Interfase

La primera fase del ciclo celular es la interfase. La célula se prepara para la próxima división nuclear durante la interfase. Las tres fases de la interfase son G₁ fase, fase S y G₂ fase. sol₀ fase es la fase de reposo de la célula, que existe antes de ingresar al ciclo celular. Una celda en la g₀ la fase entra en la G₁ fase.

1. sol₁ fase - Durante G₁ fase, la síntesis de proteínas se produce en la célula.
2. Fase S: ​​durante la fase S, se produce la replicación del ADN y la síntesis de proteínas histonas.
3. sol₂ fase - Durante G₂fase, orgánulos se dividen.

Fase mitótica (m)

La segunda fase del ciclo celular es la fase mitótica en la que se produce la división del núcleo. Las cuatro fases de la fase mitótica son profase, metafase, anafase y telofase..

1. Profase: durante la profase, las cromátidas se condensan en cromosomas y se alinean en la placa ecuatorial. La formación del aparato del huso se inicia en la profase y los microtúbulos se unen al centrómero..
2. Metafase: los microtúbulos unidos al centrómero se contraen para alinear cromosomas homólogos en el ecuador celular..
3. Anafase - La contracción adicional de los microtúbulos conduce a la separación de cromosomas homólogos entre sí.
4. Telofase: durante la telofase, los cromosomas individuales se mueven hacia los polos opuestos de la célula. Nuevas membranas nucleares se forman alrededor de los dos núcleos hijos..

Citocinesis

La tercera o última etapa del ciclo celular es la citocinesis. Durante la citocinesis, el citoplasma junto con los orgánulos se divide en dos de una manera aproximadamente igual.

¿Cómo se controla el ciclo celular en las células normales?

Los eventos del ciclo celular deben controlarse para garantizar la división adecuada de la célula madre, produciendo dos células hijas idénticas. El control de los eventos del ciclo celular se produce principalmente de dos maneras: puntos de control del ciclo celular y reguladores del ciclo celular.

Puntos de control del ciclo celular

Los puntos de control del ciclo celular son las etapas del ciclo celular eucariótico que examinan las señales internas y externas para determinar la progresión del ciclo celular a la siguiente etapa. Las señales internas pueden ser moléculas de señal y las señales externas pueden ser señales de daño en el ADN. sol₁ punto de control, el G₂ El punto de control y el punto de control del conjunto del eje son los tres puntos de control del ciclo celular más importantes.

1. sol₁ punto de control - G₁ punto de control se produce en la transición de G₁/ S. La presencia de suficientes materias primas para la replicación del ADN se verifica en la G₁ Es el paso limitante de la velocidad del ciclo celular conocido como el punto de restricción. Por lo tanto, la g₁ El punto de control sirve como el principal punto de decisión de la progresión del ciclo celular.
2. sol₂ punto de control - G₂ punto de control se produce en la transición de G₂/METRO. En g₂ Punto de control, se comprueba la integridad del ADN y la replicación del ADN..
3. Punto de control del conjunto del eje: el punto de control del conjunto del eje también se conoce como el punto de control mitótico; Aquí, se comprueba la correcta unión de los microtúbulos del huso a los cromosomas. El punto de control del conjunto del huso se produce en la fase mitótica.

La regulación del ciclo celular mediante puntos de control y ciclinas se muestra en Figura 2.

Figura 2: Puntos de control y ciclinas

Reguladores del ciclo celular

Las ciclinas y las quinasas dependientes de ciclina (CDK) son los dos tipos de moléculas reguladoras que permiten la aparición del ciclo celular de manera secuencial. Tanto las ciclinas como los CDK funcionan de manera interactiva. Las ciclinas son proteínas que producen subunidades reguladoras, mientras que las CDK son las enzimas que producen subunidades catalíticas. El g₁ El complejo ciclina-CDK prepara el G₁ fase celular para la fase S promoviendo la expresión de factores de transcripción que promueven las ciclinas S. sol₁ El complejo ciclina-CDK también degrada los inhibidores de la fase S. Las ciclinas expresadas durante cada etapa del ciclo celular se muestran en figura 3.

Figura 3: Ciclo de expresión de ciclinas

La ciclina D-CDK4 / 6 regula el tiempo de la G₁ fase. Se activa por G₁ Complejo ciclina-CDK. El complejo de ciclina E-CDK2 empuja la célula desde G₁ a la fase S (G₁/ S transición). La ciclina A-CDK2 inhibe la replicación del ADN de la fase S al desensamblar el complejo de replicación. Un gran grupo de ciclina A-CDK2 activa la G₂ fase. Cyclin B-CDK2 empuja G₂ fase a la fase M (G₂/ M transición). 

Conclusión

El ciclo celular es una serie de eventos que ocurren durante el ciclo de vida de una célula. Las tres etapas del ciclo celular son la interfase, la fase mitótica y la citocinesis. Cada etapa del ciclo celular debe controlarse para garantizar la división adecuada de la célula. Por lo tanto, cada etapa se controla a través de tres puntos de control y varios complejos de ciclina-CDK.

Referencia:

1. "Puntos de control del ciclo celular". Khan Academy, disponible aquí.
2. "Reguladores del ciclo celular". Khan Academy, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. “Animal cell cycle-en” Por Kelvinsong - Trabajo propio (CC0) a través de Commons Wikimedia
2. "0332 Ciclo celular con ciclinas y puntos de control" Por OpenStax - (CC BY 4.0) a través de Commons Wikimedia
3. “Figura 10 03 02" por CNX OpenStax - (CC BY 4.0) a través de Commons Wikimedia