El Ciclo Celular y la Replicación del ADN

1) Ciclo Celular

DIVISIÓN: 1. Interfase (G1, G2, S) y 2. Mitosis (M). (a) división, b) diferenciación /se especializa en cumplir un papel/, c) muerte celular).

Fase G1

Tiempo donde se necesitan requisitos para que la célula pueda replicar su ADN.

Es la primera fase de crecimiento celular (acuaporinas).
Reacomodo de organelos.
Intensa actividad biosintética. >Producir energía y > proteínas y moléculas que facilitan la preparación de la célula.
Migración de maquinaria de replicación.
Ciclinas dependientes de CDK´S (dan información del medio externo «chismosas»).

Subfase G0

Estado de reposo. Es un estado propio de células diferenciadas, que van a morir. Solo en células que forman parte de procesos vitales (TIEMPO EXTRA). Durante este tiempo, las células pueden realizar funciones metabólicas normales, cumplir con sus funciones especializadas o simplemente «descansar».

Puntos de Control G1

Las decisiones que se toman en G1 dependen de complejos moleculares llamados puntos de control, basados en (CdKs).

Punto de Restricción

El principal punto de control se denomina punto de restricción y decide si la célula entra en fase S o no. Durante la fase G1 la célula comprueba las condiciones externas e internas y decide si continuar con el ciclo celular o no.

Proteínas Encargadas de Replicación Celular

Histonas, Acetilasas de histonas, Helicasas, Proto isomerasas, DNA Polimerasa (I, 2, III), RNA polimerasa, Proteínas estabilizadoras SSB, Topoisomerasas, Girasas, Ligasas, Primasas CDIF (I-VIII), Acetilos.

Fase S

Procesos esenciales < Replicación de DNA < Síntesis de Proteínas. Si se detectan roturas de ADN, la copia del resto del ADN se detiene. (Se está copiando entre 10 y 15 % de ADN en total). Se necesita ALTA cantidad de energía.

Fase G2

Corrección de errores (verifica que la replicación haya sido correcta y que no haya anomalías, si no es así ocurren mutaciones) mutaciones: Anomalía a nivel de la replicación del DNA < Evolución < Muerte. «EXONUCLESA» proteína que trabaja en la corrección de errores.

Características: Ligero aumento de tamaño, sintetizan proteínas necesarias para la división celular, comprobación de errores.

Fase M (Mitosis)

*Se DUPLICA el material genético para entrar a la metafase.

Metafase: G2, Replicación del DNA y proliferación de organelos (deformación de célula).
Anafase: formación de nuevos organelos.
Telofase: condensación nuclear (se forma el núcleo y el nucleolo) (HISTONAS) > moléculas > se condensa el DNA (Participación de histonas para formar cromosomas).
Citocinesis: Se adelgaza la membrana y se separan las dos células (División celular).

Puntos de Control

Candados para asegurar la división celular.

Transición de G1 a S: iniciación de la replicación.
Paso de G2 a M: iniciación de la mitosis.
Avance de metafase a anafase.

3) Replicación Celular

Mitosis depende del ciclo celular.

MITOSIS: Es un proceso de división celular que da como resultado dos células hijas genéticamente idénticas a la célula madre.

MEIOSIS: Proceso especializado en división celular que ocurre en células sexuales (gametos) y reduce el número de cromosomas a la mitad).

2) Muerte Celular

Apoptosis

Es un proceso de muerte celular programada y altamente regulada que juega un papel fundamental en el desarrollo, el mantenimiento de la homeostasis y la eliminación de células dañadas o innecesarias en un organismo.

Proceso:

Fragmentación de núcleo.
Formación de vesículas apoptóticas y la posterior fagocitosis (cáncer, trastornos autoinmunes y neurodigestivos.

Necrosis

Proceso de muerte celular no programada y generalmente patológica que ocurre cuando las células sufren daños graves o estresantes. Se asocia a lesiones físicas, infecciones, falta de sangre (células tumorales, proliferativas, infectadas por virus).

4) Replicación del DNA

Función del DNA: Almacena la información genética para la herencia.

Nucleótidos DNA: Adenina, Timina, Citosina, Guanina. *Hidrocarburos cíclicos (Benceno).

TATA

Los nucleótidos siempre se van a unir A-T, C-G. (TATA- ORI C Inicio de replicación), (TAG, ATC- Finaliza replicación).

Características Generales Replicación del ADN

El proceso de replicación del ADN se da mediante el modelo semiconservativo (se conserva una parte parcial del ADN).
La replicación comienza en puntos específicos (Ori C).
El proceso de replicación es bidireccional.
La replicación se da progresivamente al añadir nucleótidos.
La replicación se produce de izquierda a derecha.
Una de las cadenas se sintetiza de forma discontinua y la otra de forma continua.
El proceso de replicación es catalizada por enzimas del DNA.
Al finalizar la replicación hay corrección de errores.

Definiciones

CROMOSOMA: Estado de empaquetamiento del DNA.

EUCARIOTAS: Tienen múltiples sitios de origen de replicación.

HUECOS ANTI SENTIDO: Fragmentos de Okazaki.

Etapas de la Replicación del DNA

1) Iniciación

(Inicia cuando proteínas específicas escanean)

La secuencia se pega y proteínas escanean para encontrar punto de origen Ori C.
Liberan señales llamadas inmuno químicas.
Las helicasas captan la señal y llegan a la caja TATA para cortar la unión que hay entre nucleótidos.
Corta enlaces a partir del TATA en dirección –>.
Proteínas envuelven la secuencia (enredan) para empujar a la helicasa.
Se abre la cadena como cierre. Las proteínas girasas ayudan a abrir (GANCHO).
Proteínas estabilizadoras SSB > Forzan a que se mantenga abierta (atrás de las girasas).
Las proteínas que se quedan en los extremos alivian la tensión que se genera después de abrir se llaman TOPOISOMERASAS (Dos puntitos).
Culmina cuando el bucle (óvalo interior) está estabilizado.

2) Enlongación y Alargamiento

En cuanto se estabiliza el bucle se pega la RNA Polimerasa (su función es la síntesis de «cebadores» > híbridos de DNA con RNA /10 nucleótidos).
Los primeros 10 nucleótidos se combinan con RNA y sirven como guía para seguir añadiendo nucleótidos.
El DNA polimerasa gira a favor de la cadena sentido y su función es añadir los nucleótidos del DNA (Después del 10) y a partir de eso se genera la copia de ADN.
10 ARN, 10 DNA, Hueco > cadena discontinua el DNA Polimerasa participa varias veces, en la continua participa solo una vez el DNA polimerasa.
Cuando la helicasa encuentra la secuencia ATC para y la helicasa sale del proceso.

3) Terminación

Inicia cuando la helicasa encuentra las cajas TAG.
La helicasa se separa.
RNA Polimerasa se separa. -Inicio de G2.
La DNA Polimerasa invierte su sentido (beneficiando abajo) y ahora se llama EXONUCLEASA.
Se unen la primasa y la ligasa para participar en la fase de terminación.
La PRIMASA corta segmentos híbridos y deja solo los segmentos de DNA (siguen los espacios).
La LIGASA une los huecos de tal manera que el DNA quede lineal.
Culmina Fase G2 y Terminación.