1. Ciclo celular
El ciclo celular es un conjunto ordenado de eventos que conducen al
crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Las células que no
están en división no se consideran que estén en el ciclo celular. Las etapas,
mostradas a la derecha, son G1-S-G2 y M. El estado G1 quiere decir "GAP
1"(Intervalo 1). El estado S representa "Síntesis". Este es el estado cuando
ocurre la replicación del ADN. El estado G2 representa "GAP 2"(Intervalo 2). El
estado M representa «la fase M», y agrupa a la mitosis (reparto de material
genético nuclear) y citocinesis (división del citoplasma). Las células que se
encuentran en el ciclo celular se denominan «proliferantes» y las que se
encuentran en fase G0 se llaman células quiescentes.1 Todas las células se
originan únicamente de otra existente con anterioridad.2 El ciclo celular se inicia
en el instante en que aparece una nueva célula, descendiente de otra que se
divide, y termina en el momento en que dicha célula, por división subsiguiente,
origina dos nuevas células hijas.
Fase G2 (del inglés Growth o Gap 2): Es la tercera fase de crecimiento
del ciclo celular en la que continúa la síntesis de proteínas y ARN. Al
final de este período se observa al microscopio cambios en la estructura
celular, que indican el principio de la división celular. Tiene una duración
entre 3 y 4 horas. Termina cuando la cromatina empieza a condensarse
al inicio de la mitosis. La carga genética de humanos es 2n 4c, ya que se
han duplicado los cromosomas, teniendo ahora dos cromátidas cada
uno.
Fase M (mitosis y citocinesis)

2. Es la división celular en la que una célula progenitora (células eucariotas,
células somáticas -células comunes del cuerpo-) se divide en dos células hijas
idénticas. Esta fase incluye la mitosis, a su vez dividida en: profase, metafase,
anafase, telofase; y la
Regulación del ciclo celular
Esquema global de los elementos más relevantes implicados en la regulación
del ciclo celular.
La regulación del ciclo celular, explicada en el año 2001 en organismos
eucariotas,5 puede contemplarse desde la perspectiva de la toma de decisiones
en puntos críticos, especialmente en la mitosis.6 De este modo, se plantean
algunas preguntas:1
¿Cómo se replica el ADN una única vez? Una pregunta interesante es
cómo se mantiene la euploidía celular. Sucede que, en la fase G1, la
Cdk(ciclina) promueve la adición al complejo de reconocimiento del
origen de replicación del ADN de unos reguladores llamados Cdc6, los
cuales reclutan a Mcm, formando un complejo prerreplicativo del ADN,
que recluta a la maquinaria de replicación genética. Una vez que se
inicia la fase S, la Cdk-S produce la disociación de Cdc6 y su posterior
proteólisis, así como la exportación al citosol de Mcm, con lo que el
origen de replicación no puede, hasta el ciclo siguiente, reclutar un
complejo prerreplicativo (las degradaciones proteolíticas siempren
conllevan irreversibilidad, hasta que el ciclo gire). Durante G2 y M se
mantiene la unicidad de la estructura de prerreplicación, hasta que, tras
la mitosis, el nivel de actividad Cdk caiga y se permita la adición de Cdc6
y Mdm para el ciclo siguiente.

3. ¿Cómo se entra en mitosis? La ciclina B, típica en la Cdk-M, existe en
todo el ciclo celular. Sucede que la Cdk(ciclina) está habitualmente
inhibida por fosforilación mediante la proteína Wee, pero, a finales de
G2, se activa una fosfatasa llamada Cdc25 que elimina el fosfato
inhibidor y permite el aumento de su actividad. Cdk-M inhibe a Wee y
activa a Cdc25, lo que produce una retroalimentación positiva que
permite la acumulación de Cdk-M.
¿Cómo se separan las cromátidas hermanas? Ya en mitosis, tras la
formación del huso acromático y superación del punto de restricción de
unión a cinetocoros, las cromátidas han de eliminar su esqueleto de
cohesinas, que las unen. Para ello, Cdk-M favorece la activación de
APC, una ligasa de ubiquitina, por unión a Cdc20. Esta APC ubiquitiniza
y favorece la ulterior degradación en el proteasoma de la segurina,
inhibidor del enzima separasa que debe escindir las cohesinas.
Metafase tardía: placa metafásica previa a la separación de las cromátidas.
¿Cómo se sale de mitosis? Una vez que los niveles de Cdk-M son altos,
parece difícil detener la dinámica de mitosis y entrar en citocinesis: pues
bien, esto ocurre porque la APC activada por la Cdk-M, y tras un lapso
cuyo mecanismo de control es aún desconocido, ubiquitiniza a la ciclina
B, produciendo el cese absoluto de actividad Cdk-M.
¿Como se mantiene el estado G1? En la fase G1, la actividad Cdk está
muy disminuida porque: APC-Hct1 (Cdc20 sólo actúa en mitosis) elimina
toda ciclina B; se acumulan inhibidores de Cdk; la transcripción de
ciclinas se ve disminuida. Para escapar de este reposo, se deben
acumular ciclinas de G1. Esto se controla mediante factores de
proliferación celular, señales externas. Los mecanismos moleculares de
activación de transcripción de genes de las fases S y G 2 necesarios para
proseguir el ciclo son apasionantes: éstos genes están regulados por la
proteína reguladora E2F, la cual se une a promotores de ciclinas G1/S y
S. E2F está controlada por la proteína del retinoblastoma (Rb), la cual,
en ausencia de factores tróficos, inhibe la actividad promotora de la
transcripción de E2F. Cuando existen señales de proliferación, Cdk-G1
fosforila Rb, que pierde afinidad por E2F, se disocia de éste y permite
que se expresen los genes de la fase S. Además, como E2F acelera la
transcripción de su propio gen, las Cdk-S y G1/S fosforilan también a Rb
y a Hct1 (activador de APC, que degradaría estas ciclinas), se produce
una retroalimentación positiva.