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| Conocer la existencia de un "reloj molecular" y comprender los "engranajes" que lo mueven |
| Observar y seguir el diagrama de interacciones moleculares |
| Conocer el fenómeno de apoptosis |
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Regulación del ciclo celular
Las células proliferan aumentando su contenido de moléculas y orgánulos (crecimiento en masa o tamaño) y duplicando y segregando sus cromosomas, para posteriormente dividirse en dos células hijas que son genéticamente iguales. La proliferación celular tiene lugar de un modo controlado de acuerdo a las necesidades generales del organismo.
La regulación del ciclo celular ocurre de diferentes formas. Algunas se dividen rápidamente, otras como las células nerviosas pierden la capacidad de dividirse una vez que llegan a la madurez. Algunas, como las células hepáticas, conservan, aunque no la utilizan, su capacidad de división. Las células del hígado se dividen si se remueve parte del hígado y su división continúa hasta que el hígado retorna a su tamaño normal.
Factores ambientales tales como cambios en la temperatura y el pH, disminución de los niveles de nutrientes llevan a la disminución de la velocidad de división celular.
Reloj molecular
Basados en las investigaciones realizadas en huevos de anfibioslos investigadores imaginaron la existencia de un "reloj central bioquímico"u oscilador que "instruye" a los núcleos acerca de las funcionesa cumplir para controlar las fases de la división.
Todas la células eucariotas tienen un "reloj molecular" que determina cuando debe dividirse. Para programar estos sucesos el "reloj del ciclo celular"se vale de diversas moléculas proteicas. Los dos " engranajes"moleculares de este reloj son:
| las ciclinas |
| las quinasas (las CDK) |
En el control de la división celular intervienen dos tipos de moléculas:
| CICLINAS: llamadas así porque alternan períodos de síntesis con períodos de degradación. Se reconocen dos: | ||||
| QUINASAS (CDK) dependientes de las ciclinas: actúan cuando son activadas por la ciclinas fosforilando moléculas cruciales para la división celular. En los seres superiores se identificaron dos principales:
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Estos "engranajes" se asocian entre sí e inician los"movimientos" que llevan a iniciar los diferentes estadios del ciclo celular.Por ejemplo en la G1 temprana las ciclinas del tipo D se unen ala CDK4 o CDK6 y el complejo resultante "libera" el freno que impedíala progresión hacia la G1 tardía y, por lo tanto,el pase a la fase S (el complejo ciclina D- CDK4/6 desarmaun potente inhibidor de la progresión del ciclo: el formado porla proteína pRB y los factores de transcripción inactivos). La progresión del ciclo depende en gran medidade que se alcancen niveles elevados de ciclinas, a saber en la siguientesecuencia:
Ciclina D
Ciclina E
Ciclina A
Ciclina B
Activación de la división celular
Para que la célula abandone la fase G1 e ingrese a la fase S, es decir inicie la replicación del ADN, la ciclina G1 aumenta su concentración a partir del punto R y activa la quinasa cdk2. A partir de este momento ambas moléculas proteicas conforman un FACTOR PROMOTOR DE LA REPLICACIÓN (FPR) que activa la síntesis del ADN. Cuando la concentración de ciclina decrece la cdk2 se libera y el complejo FPR se desactiva. Los niveles de cdk2 son constantes todo el ciclo.
Superada la fase G2, se activa el inicio de la mitosis. Al final de la G2 aumenta la concentración de ciclina mitótica y al alcanzar una determinada concentración se une a la cdc2 componiendo el FACTOR PROMOTOR DE LA (FPM) que se encarga de fosforilar proteínas con funciones esenciales durante la mitosis. Cuando todos los cinetocoros se han ligado a las fibras del huso se desactiva este complejo.
