El ciclo Celular - Lamas PDF

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El ciclo Celular Puntos de control del ciclo celular: Los sucesos que tienen lugar durante las diferentes etapas del ciclo celular han de coordinarse entre sí de tal manera que ocurran en el orden adecuado. Por ejemplo, es de la mayor importancia que la célula no entre en mitosis hasta que haya finalizado la replicación del genoma. De lo contrario se produciría una división celular desastrosa, en la que las células hijas no heredarían una copia completa del material genético. En la mayoría de las células, esta coordinación entre las diferentes fases del ciclo celular depende de un sistema puntos de control que previenen la entrada en la siguiente fase del ciclo celular hasta que los eventos de la fase precedente hayan sido completados. Varios puntos de control del ciclo celular, denominados puntos de control de daños al ADN, garantizan que el ADN dañado no se replicará ni se transmitirá a las células hijas. Estos puntos de control detectan secuencias de ADN dañado o replicado parcialmente y coordinan la progresión del ciclo celular para completar la replicación o la reparación del ADN. Los puntos de control de daños al ADN funcionan en las fases GI, S y G2 del ciclo celular. Por ejemplo, el punto de control de G2 impide el comienzo de la mitosis en tanto en cuanto la célula no haya completado la replicación o reparado las lesiones existentes. El ADN dañado activa una vía de señalización que da lugar a la detención del ciclo celular. Por consiguiente, este punto de control G2 impide la iniciación de la fase M hasta que la compleción de la replicación y la reparación de todas las lesiones del ADN. Sólo entonces desaparece la inhibición de la progresión de la fase G2 y se permite el comienzo de la mitosis y la distribución de los cromosomas completamente replicados entre ambas células hijas. De manera similar, la parada en el punto de control G1 posible la reparación de cualquier lesión en el ADN con anterioridad al inicio de la fase S, en la que tendría lugar la replicación del ADN dañado. El punto de control de la fase S no solamente asegura una monitorización continua de la integridad del ADN para asegurar la reparación del ADN dañado con interioridad a su replicación, sino que también representa un mecanismo de control de calidad que favorece la reparación de cualquier error producido en el transcurso de la replicación del ADN, como la incorporación de bases incorrectas o la replicación incompleta de secuencias del ADN. Otro punto de control importante del ciclo celular, que mantiene la integridad del genoma, se localiza al final de la mitosis. Este punto de control supervisa que los cromosomas se alineen de manera correcta en el huso mitótico, lo que asegura que se distribuya un juego completo de cromosomas a cada célula hija. La alineación incorrecta de uno o más cromosomas en el huso mitótico provoca que la mitosis se detenga en la metafase, antes de la segregación de los cromosomas recién replicados a los núcleos de las células hijas. Gracias a este punto de control, los cromosomas no se segregan hasta que se disponga de un juego completo de cromosomas para ser distribuido a cada célula hija.

Restringir la replicación del ADN a una vez por ciclo celular El punto de control de G2 impide la iniciación de la mitosis antes de la compleción de la fase S, asegurando así que el ADN replicado incompletamente no se transmita a las células hijas. También es importante asegurar que el genoma sólo se replica una vez en cada ciclo celular. Así, una vez que un segmento de ADN ha sido replicado durante la fase S, deben existir mecanismos de control que impidan la reiniciación de la replicación del ADN hasta que se haya completado el ciclo celular y la célula haya pasado por la mitosis. Como se dijo en el Capítulo 6, las células de mamífero emplean miles de orígenes para replicar su ADN, de modo que la iniciación de la replicación de cada uno de estos orígenes debe ser cuidadosamente controlada, para que cada segmento del genoma sólo se replique una vez durante la fase S de cada ciclo celular. El mecanismo molecular que restringe la replicación del ADN a una vez por ciclo celular implica la acción de una familia de proteínas (denominadas proteínas MCM) que se unen a los orígenes de replicación junto con las proteínas del complejo del origen de replicación (ORC). Las proteínas MCM se controlan a través de «factores licenciadores» que permiten que se inicie la replicación (Fig. 16.8). Su unión al ADN está regulada durante el ciclo celular, de modo que las proteínas MCM sólo son capaces de unirse a los orígenes de replicación durante G1, permitiendo que se inicie la replicación del ADN cuando la célula entre en la fase S. Una vez que se ha producido la iniciación, las proteínas MCM son desplazadas del origen, de forma que la replicación no puede iniciarse otra vez hasta que la célula pase por mitosis y entre en la fase G1 del siguiente ciclo celular. La asociación de proteínas MCM con el ADN durante las fases S, G2 y M del ciclo celular está bloqueada por la actividad de proteínas quinasas que regulan la progresión del ciclo celular....