el ciclo celular es el proceso que una célula emprende para replicar todo su material genético y dividirse en dos células idénticas. En este artículo, veremos las diferentes etapas del ciclo celular y lo que sucede en cada etapa. También consideraremos la regulación del ciclo celular, y veremos algunos ejemplos de su desregulación.
fases del ciclo celular
el ciclo celular es un proceso de 4 etapas que consiste en Gap 1 (G1), síntesis (s), Gap 2 (G2) y mitosis (M), que una célula experimenta a medida que crece y se divide., Después de completar el ciclo, la celda inicia el proceso de nuevo desde G1 o sale del ciclo a través de G0. A partir de G0, la célula puede sufrir diferenciación terminal.
las etapas en el ciclo celular entre una mitosis y la siguiente, que incluyen G1, S y G2, se conocen colectivamente como la interfase.,
fase G1
- La célula aumenta de tamaño
- El contenido celular se duplica
fase S
- replicación de ADN
- Cada uno de los 46 cromosomas (23 pares) es replicado por la célula
fase G2
- La célula crece más
- los orgánulos y las proteínas se desarrollan en preparación para la división celular
fase M
- mitosis seguida de citocinesis (separación celular)
- Formación de dos células hijas idénticas
fase G0
mientras que algunas células se dividen constantemente, algunos tipos de células son quiescentes., Estas células salen de G1 y entran en un estado de reposo llamado G0. En G0, una célula está realizando su función sin prepararse activamente para dividirse. G0 es un estado permanente para algunas células, mientras que otras pueden reiniciar la división si reciben las señales correctas.
Figura 1 – Etapas del ciclo celular.regulación
la progresión de las células a través del ciclo celular es controlada por varios puntos de control en diferentes etapas. Estos detectan si una célula contiene ADN dañado y aseguran que esas células no se replican ni se dividen., El punto de restricción (R) se encuentra en G1 y es un punto de control clave. La gran mayoría de las células que pasan por el punto R terminarán completando todo el ciclo celular. Otros puntos de control se encuentran en las transiciones entre G1 y S, y G2 y M.
si se detecta ADN dañado en cualquier punto de control, la activación del punto de control resulta en un aumento de la producción de proteína p53. p53 es un gen supresor de tumores que detiene la progresión del ciclo celular e inicia los mecanismos de reparación del ADN dañado., Si este ADN no puede repararse, asegura que la célula sufra apoptosis y ya no pueda replicarse.
Este ciclo celular también está estrechamente regulado por ciclinas que controlan la progresión celular mediante la activación de enzimas quinasa dependiente de ciclina (CDK).
un ejemplo de proteína supresora de tumores es la proteína del retinoblastoma (Rb). El Rb restringe la capacidad de una célula para progresar de la fase G1 a la fase S en el ciclo celular. CDK fosforila Rb a pRb, por lo que es incapaz de restringir la proliferación celular, inhibiendo así sus propiedades de supresión del crecimiento celular., Esto permite que las células se dividan normalmente en el ciclo celular.
relevancia clínica-Neoplasia
la Neoplasia es una enfermedad de división celular no controlada y su progresión se atribuye a un cambio en la actividad de los reguladores del ciclo celular. Si se produce una mutación en una proteína que regula el ciclo celular, por ejemplo, p53, puede conducir a una multiplicación rápida e incontrolada de estas células.
cuando hay un defecto en el gen supresor tumoral p53, no puede detectar y unirse a las células con ADN dañado para reparar el daño o causar apoptosis., Esto conduce a la replicación no controlada de las células en el ciclo celular y un aumento en p53 mutado. Esto aumenta el riesgo de neoplasias y también resalta las propiedades cancerosas en el mutante p53.