CICLO CELULAR

________
(1) Regente de Farmacia: Universidad de Córdoba. Docente de Química: Universidad Distrital Francisco
José de Caldas. Integrante activo como Analista y Asesor en Droguerías y Farmacias: Adrogyfarm.
Publicador de Artículos relacionados con las áreas de Educación, Química y Farmacia.
PACERIZU
PUBLICACIONES
EL CICLO CELULAR
PABLO CESAR RIVERA ZUMAQUÉ (1)
AGENCIA DE ANALISTAS Y ASESORES
EN DROGUERIA Y FARMACIAS
ADROGYFAR
AREA DE BIOLOGIA MOLECULAR
DIVISIÓN TÉCNICA, TECNOLÓGICA Y
CIENTÍFICA
DOCUMENTO DE CONSULTA

CICLO CELULAR
CICLO CELULAR
Objetivo
Objetivo
El
El objetivo
objetivo de
de la
la presente
presente exposición
exposición
es
es mostrar
mostrar los
los elementos
elementos generales
generales
principales,
principales, la
la importancia
importancia y
y las
las fases
fases
en
en las
las que
que se
se subdivide
subdivide el
el ciclo
ciclo de
de vida
vida
de
de la
la Célula
Célula (Ciclo
(Ciclo Celular)
Celular).
. Así
Así como
como
presentar
presentar los
los aspectos
aspectos fundamentales
fundamentales
de
de la
la regulación
regulación de
de este
este ciclo
ciclo a
a nivel
nivel
molecular
molecular
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Antecedentes – Teoría Celular
1838:
1838:
Theodor Schleiden y
Theodor Schleiden y
Jacob Schwan
Jacob Schwan
•
•Todos los organismos están
Todos los organismos están
compuestos por una o más células.
compuestos por una o más células.
•
•Una célula se origina por la división
Una célula se origina por la división
de una célula preexistente.
de una célula preexistente.
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Reproducción celular
E
Es
s considerada
considerada como
como una
una de
de
las
las características
características funcionales
funcionales
principales
principales de
de las
las células
células.
.
El
El crecimiento
crecimiento y
y
desarrollo
desarrollo adecuados
adecuados de
de
los
los organismos
organismos vivos
vivos
depende
depende del
del crecimiento
crecimiento
y
y multiplicación
multiplicación de
de sus
sus
células
células.
.
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Organismos Unicelulares
L
La
a división
división celular
celular implica
implica una
una
verdadera
verdadera reproducción
reproducción ya
ya que
que por
por
este
este proceso
proceso se
se producen
producen nuevos
nuevos
organismos
organismos.
.
Fuente:
Fuente:
http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/celular/celula.htm
http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/celular/celula.htm
Ciliado
Ciliado
unicelular:
unicelular:
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Organismos Multicelulares
Derivan de una sola célula
Derivan de una sola célula
CIGOTO
CIGOTO
La repetida división de
La repetida división de
ésta y sus descendientes,
ésta y sus descendientes,
determina el desarrollo y
determina el desarrollo y
crecimiento del
crecimiento del
individuo.
individuo.
Hay diferenciación celular
Hay diferenciación celular
Fuente: Alberts
Fuente: Alberts
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Definición de Ciclo Celular
E
Es un
s un conjunto ordenado de eventos
conjunto ordenado de eventos que
que
culmina con el crecimiento de la célula y
culmina con el crecimiento de la célula y
su división en dos células hijas
su división en dos células hijas
E
El
l período
período comprendido
comprendido entre
entre la
la
formación
formación de
de la
la célula
célula por
por división
división de
de su
su
célula
célula madre
madre y
y el
el tiempo
tiempo cuando
cuando ella
ella
misma
misma se
se divide
divide.
.
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Es el mecanismo a través del cual
todos los seres vivos se propagan
La división celular también es
necesaria en el cuerpo para
reemplazar las células perdidas por
desgaste, mal funcionamiento o por
muerte celular programada

FUNCIÓN
Su función no es solamente
originar nuevas células sino
asegurar que el proceso se
realice en forma debida y con la
regulación adecuada.

Etapas Generales del Ciclo
INTERFASE
INTERFASE:
: Crecimiento
Crecimiento
Durante
Durante la
la interfase
interfase la
la célula
célula duplica
duplica:
:
•
•Su
Su ADN
ADN
•
•Todos
Todos los
los componentes
componentes celulares
celulares
DIVISIÓN
DIVISIÓN:
: Se producen dos células hijas
Se producen dos células hijas.
.
•
•Segregación del material genético
Segregación del material genético
•
•División del citoplasma
División del citoplasma
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Duplicación-ADN (Fase S)
Detección de la síntesis de
ADN, midiendo su contenido.
(Evaluación con citometría de
flujo)
Detección de la síntesis de
ADN, midiendo su contenido.
(Evaluación con citometría de
flujo)
0
0 200
200 400
400 600
600 800
800 1000
1000
G
G1
1
G
G1
1
s
s
s
s G
G2
2
G
G2
2
2C
2C
2C
2C 4C
4C
4C
4C
células
células
células
células
Durante un intervalo especifico en la
interfase la célula duplica su ADN
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I
Observación de la síntesis de
ADN midiendo incorporación
de Timidina tritiada

ETAPAS DE LA INTERFASE
El inicio de un nuevo ciclo: fase
G1.
• La célula incrementa el material
enzimático, sus organelos se replican, así
como otras moléculas y estructuras
citoplasmáticas también aumentan en
número; en consecuencia, la célula
aumenta en tamaño.

Períodos Generales y
Fases del Ciclo Celular
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Senescencia celular: fase Go.
• La ausencia de factores de crecimiento
apropiados llevan a las células a una
especie de latencia en el ciclo celular, en
el cual el sistema de control no avanza a
través de G1, ya sea porque es incapaz o
porque no lo necesita; además, si se
suprimen los nutrientes a la célula, ésta no
podría proseguir con el ciclo

Senescencia celular: fase Go
• El estado Go está muy relacionado con la
reducción progresiva del número de estas
repeticiones, lo cual sugiere que Go
puede estar provocada por la incapacidad
de mantener la longitud de los telómeros,
quizá porque estas células son deficientes
en telomerasas

Fase S: síntesis
• La replicación del ADN comienza cuando
la célula adquiere el tamaño suficiente, las
proteínas necesarias se han sintetizado y
se tiene el ATP necesario.
• Dado que el ADN lleva la información
genética de la célula, antes de la mitosis
debe generarse dos juegos o
complementos de ADN idénticas para ser
repartidas entre las dos células hijas.

Fase S: síntesis
• El ADN es una doble hélice que durante la
replicación se abre y cada cadena es
utilizada como molde para la producción
de una nueva doble cadena, que queda
unida a la original y que sirve como guía.

Fase S: síntesis
• El proceso clave de la replicación del ADN
ocurre durante la fase S (síntesis) del ciclo
celular, momento en el cual las histonas
(H1, H2a, H2b, H3 y H4) y otras de las
proteínas asociadas al ADN son
sintetizadas (ADN polimerasas, ligasas,
topoisomerasas entre otras)

Fase G2
• Durante la fase G2 ocurre la
preparación para la mitosis en la cual
se producirá repartición equitativa del
material genético; todos los organelos
y la maquinaria necesaria esencial para
la división de la célula progenitora en
dos células hijas idénticas en
contenido, aunque de menor tamaño,
se adquieren en esta etapa.

Fase G2
• La cromatina recién duplicada, que
está dispersa en el núcleo en forma de
cordones filamentosos, comienza a
enroscarse lentamente y a
condensarse en una forma compacta
llamada cromosoma; además, la célula
realiza una confirmación completa del
ADN duplicado anteriormente.

Duración - Ciclo Celular Típico
Alrededor de 24 horas.
G1: 12 horas
S: 7 horas
G2: 4 horas
M: 1 hora
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Células cíclicas
Células no
Células no
cíclicas (
cíclicas (Go
Go)
)
Células
Células
cíclicas
cíclicas
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Células no cíclicas
Células no cíclicas
1.
1. Las
Las que
que son
son capaces
capaces de
de
entrar
entrar al
al ciclo
ciclo nuevamente
nuevamente
por
por medio
medio de
de un
un estímulo
estímulo
adecuado
adecuado y
y
Linfocito
Linfocito
Neurona
Neurona
Se
Se encuentran
encuentran en
en Go
Go y
y son
son de
de dos
dos tipos
tipos:
:
2.
2. L
Las
as células
células diferenciadas
diferenciadas
terminalmente,
terminalmente, que
que ya
ya
nunca
nunca se
se dividirán
dividirán.
.
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Etapas de la Interfase
GO
GO:
: Etapa
Etapa Quiescente
Quiescente (Fuera
(Fuera de
de Ciclo)
Ciclo)
G
G1
1:
: corresponde
corresponde a
a "GAP
"GAP 1
1“
“ (Intervalo
(Intervalo 1
1)
).
.
S
S:
: representa
representa "Synthesis“
"Synthesis“ de
de ADN
ADN
G
G2
2:
: representa
representa "GAP
"GAP 2
2“
“ (Intervalo
(Intervalo 2
2)
).
.
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

División celular (
División celular (M
M)
)
E
En general
n general "mitosis“
"mitosis“ (células somáticas)
(células somáticas)
“meiosis” en células germinales.
“meiosis” en células germinales.
En esta fase
En esta fase ocurre la división nuclear
ocurre la división nuclear
(los cromosomas se separan) y
(los cromosomas se separan) y se da la
se da la
división
división citoplasmática (citocinesis)
citoplasmática (citocinesis)
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Características de las
diferentes etapas de la
Interfase
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Fase Go“quiescente o
durmiente”
Es
Es fisiológicamente
fisiológicamente distinta
distinta a
a una
una fase
fase
G
G1
1 prolongada
prolongada.
.
Los
Los perfiles
perfiles de
de síntesis
síntesis de
de RNA
RNA y
y
proteínas
proteínas son
son diferentes
diferentes.
.
La
La cromatina
cromatina en
en las
las células
células Go
Go tiene
tiene un
un
mayor
mayor grado
grado de
de condensación
condensación.
.
Los
Los extractos
extractos de
de células
células en
en Go
Go inhiben
inhiben
la
la síntesis
síntesis de
de DNA
DNA.
.
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Inicia
Inicia a
a partir
partir de
de la
la citocinesis
citocinesis de
de la
la división
división
anterior
anterior.
.
Acumulación
Acumulación del
del ATP
ATP e
e incremento
incremento del
del tamaño
tamaño
celular
celular.
.
Gran
Gran actividad
actividad metabólica
metabólica:
: Síntesis
Síntesis de
de diversas
diversas
proteínas
proteínas.
.
Actividades
Actividades celulares
celulares de
de:
: secreción,
secreción, conducción,
conducción,
endocitosis
endocitosis
Etapa G1
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

G1- Características
Es
Es el
el período
período que
que más
más variación
variación de
de
tiempo
tiempo presenta
presenta
En
En esta
esta etapa
etapa la
la célula
célula decide
decide
continuar
continuar el
el ciclo
ciclo o
o detenerse
detenerse en
en la
la
etapa
etapa G
G0
0.
.
FASE M
FASE Go
FASE G1
FASE G2
FASE S
FASE S
TIEMPO
*
*
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

M
G1
S
G2
Puntos de Regulación
Durante
Durante la
la interfase
interfase hay
hay
dos
dos puntos
puntos de
de regulación
regulación
esenciales
esenciales:
: uno
uno durante
durante
G
G1
1,
, antes
antes de
de la
la entrada
entrada a
a
la
la fase
fase S
S y
y el
el otro
otro en
en G
G2
2,
,
previo
previo al
al inicio
inicio de
de la
la fase
fase
M
M.
.
En
En la
la etapa
etapa de
de división
división se
se
encuentra
encuentra el
el punto
punto M
M
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I
ALTO
ALTO
ALTO

los puntos de chequeo o
puntos de control
• El sistema de control del ciclo celular
está basado en dos familias claves de
proteínas. La primera es la familia de
las proteínas cinasas dependientes de
ciclinas (kdc), las cuales sufren
fosforilación sobre sus aminoácidos
(serinas y treoninas).

puntos de control
• La segunda familia son las ciclinas
(cdc) (llamadas así debido a que
aparecen y desaparecen a lo largo del
ciclo), las cuales se unen a las kdc´s y
controlan sus reacciones de
fosforilación.

Los Elementos Claves en la
Regulación del Ciclo Celular
Ciclinas
Ciclinas
Cinasas
Cinasas
dependientes de
dependientes de
ciclinas
ciclinas (Cdk)
(Cdk)
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I
Fuente imagen: Alberts y col

puntos de control
Existen dos clases de ciclinas: las
ciclinas mitóticas, las cuales se
unen a las kdc´s durante G2,
forman el Factor Promotor de la
fase M (FPM), el cual induce a la
célula a entrar en mitosis

puntos de control
• la segunda clase son las ciclinas G1, las
cuales se unen a las kdc durante G1 e
inducen el paso de G1 a fase S

puntos de control

Factor promotor de la fase M:
FPM
• También conocido como factor promotor
de la maduración, actúa como inductor
para mitosis y para el mantenimiento e
iniciación de la profase.
• Corresponde al punto de control G2 del
ciclo celular.

FPM
• El FPM consta de dos subunidades: una
subunidad catalítica llamada kdc (p34 en
los mamíferos y cdc2 en levaduras), que
lleva a cabo la transferencia de grupos
fosfatos del ATP a residuos específicos de
serina y treonina.

Complejos cinasa
Complejos cinasa-
-ciclina
ciclina
CDK
CDK Ciclina
Ciclina
Substrato
Substrato
(proteína blanco)
(proteína blanco)
Se une al
Se une al
substrato
substrato
CDK + Ciclina
CDK + Ciclina
COMPLEJO ACTIVO
COMPLEJO ACTIVO
Modificación química
Modificación química
(fosforilación)
(fosforilación) Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I
Substrato
Substrato
(proteína blanco)
(proteína blanco)
Se une al
Se une al
substrato
substrato

Regulación G1 en levaduras
Inicio
Nutrientes
Tamaño
Celular
Imagen modificada de: Cooper, 2000
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Regulación en Células Animales
M
G1
S
G2
Punto de regulación
Factores de
crecimiento
Go
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Ciclinas regulación en G1 - S
G1-Cdk ciclina D
G1/S-Cdk ciclina E
Se combinan con
cinasas-dependientes
de ciclinas (Cdk)
Cdk2-ciclina D
G1
Cdk4-ciclina D
Cdk6-ciclina D
G0
Cdk2-ciclina E
Punto de
regulación
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I
Incremento
S

Inducción de Ciclinas (tipo D) por
factores de crecimiento
Factores de
crecimiento
Punto de regulación
Síntesis de
ciclinas tipo D
Ras, Raf, ERK
Ras, Raf, ERK
Unión Cdk4, 6
Unión Cdk4, 6
con CycD
con CycD
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I
G1
S

FPM

Regulación G1-S
Rb - E2F
Inhibición de la
transcripción
Transcripción de
genes-fase S
pRb sin
fosforilar
unida a E2F
Fosforilación de
pRb “libera” a
E2F
Rb
E2F
RNA
E2F
E2F
E2F
Rb
Rb
Cdk 4,6/ciclina D
Imagen modificada de: Cooper, 2000 Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Inducción de p21 por daño al ADN
El daño al ADN
incrementa p53
Se activa la
transcripción del gene
que codifica para un
inhibidor de Cdk (p21)
Inhibición del
Inhibición del
ciclo celular
ciclo celular
Inhibición de la
Inhibición de la
síntesis de ADN
síntesis de ADN
Detención en
G1
p21
p21 mRNA
p53
Incremento en p53
Daño en el DNA
Cdk´s PCNA
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Resumen del Punto de Regulación G1
G1: En este p
G1: En este punto la
unto la
célula comprueba
célula comprueba:
:
•
•Tamaño
Tamaño-
-masa
masa
•
•Integridad ADN
Integridad ADN
•
•Requiere de factores
Requiere de factores
de crecimiento
de crecimiento
Es el
Es el control
control
principal de la
principal de la
proliferación
proliferación
M
G1
S
G2
Punto G1
Go
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Fase de síntesis o replicación
del ADN
FASE S
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

La
La síntesis
síntesis del
del ADN,
ADN, se
se efectúa
efectúa en
en esta
esta
etapa
etapa específica
específica del
del ciclo
ciclo.
.
La
La duplicación
duplicación inicia
inicia en
en diferentes
diferentes puntos
puntos
simultáneamente
simultáneamente.
.
Diversos
Diversos factores
factores se
se relacionan
relacionan con
con el
el inicio
inicio
de
de la
la síntesis
síntesis.
.
Los
Los nuevos
nuevos “ADNs”
“ADNs” quedan
quedan unidos
unidos por
por el
el
centrómero
centrómero hasta
hasta la
la mitosis,
mitosis, recibiendo
recibiendo el
el
nombre
nombre de
de CROMÁTIDAS
CROMÁTIDAS HERMANAS
HERMANAS.
.
S: fase de síntesis o replicación del
ADN
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Cromátidas Hermanas
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I
Fuente imagen:
http://www.monografias.com/trabajos16/
adn-alta-velocidad/Image4984.jpg
Núcleo celular
Núcleo celular
Cromosomas
Cromosomas
dentro del núcleo
dentro del núcleo
ADN
ADN
“Locus” de un gen
“Locus” de un gen

La molécula de ADN esta activa y
La molécula de ADN esta activa y
Durante el ciclo deben generarse dos
Durante el ciclo deben generarse dos
moléculas idénticas para ser repartidas entre
moléculas idénticas para ser repartidas entre
las dos células hijas.
las dos células hijas.
La molécula de ADN en la
interfase
ADN
ADN en la interfase
en la interfase
Cromatina
Cromatina
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

INTERFASE
INTERFASE Cromatina
Cromatina
La
La molécula
molécula de
de ADN
ADN está
está asociada
asociada a
a
proteínas
proteínas denominadas
denominadas histonas
histonas y
y otras
otras
proteínas
proteínas no
no histonas
histonas en
en una
una estructura
estructura
filamentosa
filamentosa.
.
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Fase de síntesis del ADN
(síntesis de proteínas)
Simultáneamente
Simultáneamente se
se realiza
realiza síntesis
síntesis de
de
proteínas
proteínas
Activa síntesis de
Activa síntesis de
proteínas histonas
proteínas histonas
Síntesis de
Síntesis de:
:
•
•Enzimas que elaboran
Enzimas que elaboran
desoxirribonucleótidos
desoxirribonucleótidos
•
•Enzimas para la
Enzimas para la
duplicación del ADN
duplicación del ADN
Nucleosomas
Nucleosomas
ADN de
ADN de
doble hélice
doble hélice
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

FASE G2, PREPARACIÓN PARA LA
DIVISIÓN
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

•
•Continúa
Continúa el
el proceso
proceso de
de adquisición
adquisición de
de
ATP
ATP.
.
•
•Activa
Activa síntesis
síntesis de
de proteínas,
proteínas, dentro
dentro de
de
ellas
ellas destacan
destacan las
las necesarias
necesarias para
para el
el
proceso
proceso de
de mitosis
mitosis.
.
•
•Reparación
Reparación G
G2
2 (Reparación
(Reparación del
del ADN
ADN pos
pos-
-
replicativa)
replicativa).
.
•
•Transcurre entre el final de la duplicación
Transcurre entre el final de la duplicación
del ADN y el inicio de la mitosis.
del ADN y el inicio de la mitosis.
Etapa G2
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Fase G2-Preparación División
Preparación
Preparación para
para la
la
condensación
condensación de
de
cromosomas
cromosomas y
y la
la
división
división celular
celular.
.
•
•FFosforilación
FFosforilación de
de
las
las histonas
histonas.
.
•
•Se
Se incrementa
incrementa la
la
síntesis
síntesis de
de tubulina
tubulina
Condensación cromatina
Condensación cromatina
Cromosoma
Cromosoma
en metafase
en metafase
Microtúbulos del huso mitótico
Microtúbulos del huso mitótico
formados por tubulina
formados por tubulina
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I
Imagen de: Cooper y col., 2000

CON daño-duplicación incompleta
Inactivo
MPF- Inactivo
Detención en G2
Proteínas
Proteínas –
–
punto de
punto de
regulación
regulación
Fosforila e
inhibe Cdc25
Regulación G2:
Detección de DNA con daño o no duplicado
SIN daño-Duplicación completa
Proteínas
Proteínas -
-
regulación
regulación
Activo
MPF- Inactivo MPF- Activo
Progresión a M
ACTIVAN
ACTIVAN
cinasa Chk1
cinasa Chk1
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Resumen del Punto de Regulación
G2
En este p
En este punto la célula comprueba
unto la célula comprueba:
:
•
•Que ha duplicado su masa
Que ha duplicado su masa
•
• Que ha completado la duplicación del ADN y
Que ha completado la duplicación del ADN y
sólo lo ha efectuado una vez
sólo lo ha efectuado una vez
•
•Que no existe daño en el ADN (algún daño es
Que no existe daño en el ADN (algún daño es
reparado)
reparado)
División celular
División celular
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Ciclinas regulación S - M
Se combinan con
cinasas-dependientes
de ciclinas (Cdk)
S
S-Cdk ciclina A
M-Cdk ciclina B
B
SE INCREMENTAN
Cdk1-ciclina B
Cdk2-ciclina A
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I
Punto de
regulación
Punto de
regulación

Principales Ciclinas y CDK en
vertebrados
Complejo
Ciclina - CDK
Ciclina CDK
G1-Cdk Ciclina D* Cdk4, Cdk6
G1/S-Cdk Ciclina E Cdk2
S-Cdk Ciclina A
Ciclina A Cdk2
M-Cdk Ciclina B
Ciclina B Cdk1**
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I
* Hay 3 tipos de ciclinas D en mamíferos (D1, D2 y D3)
** El nombre original de Cdk1 fue Cdc2
Fuente cuadro: Alberts y col.

Estructura del Factor promotor de la
maduración (mitosis) “MPF”
MPF
MPF
Cdc2
Ciclina B
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I
(Cdk1)

Actividades del Factor promotor de la
maduración (mitosis) “MPF”
Condensación –
cromatina
Disgregación –
envoltura nuclear
Fragmentación –
Golgi y Retículo
Formación –
Huso Mitótico
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Regulación División
Fuente imagen: Alberts y col
Se activa-maquinaria
de la mitosis
Progresión de
metafase a anafase
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Esquema Resumen Regulación
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Representación Ciclo
Representación Ciclo
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I
Mitosis (la célula
Mitosis (la célula
se divide)
se divide)
Inicio del
Inicio del
ciclo celular
ciclo celular
La célula
La célula
duplica su ADN
duplica su ADN
La célula se
La célula se
prepara para
prepara para
dividirse
dividirse
La célula crece y
La célula crece y
fabrica nuevas
fabrica nuevas
proteínas
proteínas
Detiene
Detiene
el ciclo
el ciclo
Punto de regulación la
Punto de regulación la
célula decide si continúa
célula decide si continúa
el ciclo
el ciclo

Regulación del Ciclo Celular
Su progresión está estrictamente regulada
Su progresión está estrictamente regulada
Fuente imagen:
http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2001/illpres/
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Mitosis
Durante la mitosis la cromatina se
condensa para formar cromosomas, la
membrana nuclear se rompe, el cito
esqueleto se organiza para formar el huso
mitótico y los cromosomas se mueven a
los polos opuestos

Mitosis
• la mitosis está dividida convencionalmente
en cuatro etapas -profase, metafase,
anafase, telofase-, las cuales tienen como
función realizar los movimientos
necesarios para repartir equitativamente el
material genético.

Premio Nobel en Medicina -
Fisiología 2001
Celebró su centésimo aniversario en el
Celebró su centésimo aniversario en el año 2001
año 2001
Se
Se considera
considera como
como la
la distinción
distinción académica
académica de
de
mayor
mayor prestigio
prestigio en
en el
el medio
medio científico
científico
internacional
internacional.
.
Otorgado
Otorgado a
a tres
tres
biólogos
biólogos por
por sus
sus
contribuciones
contribuciones al
al
entendimiento
entendimiento del
del
mecanismo
mecanismo del
del
ciclo
ciclo celular
celular
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Leland H.
Leland H.
Hartwell
Hartwell
R. Timothy
R. Timothy
(Tim) Hunt
(Tim) Hunt
Paul M.
Paul M.
Nurse
Nurse
http://www.nobel.se/medicine/laureates/2001/index.html
http://www.nobel.se/medicine/laureates/2001/index.html
1/3
1/3 del premio
del premio
1/3
1/3 del premio
del premio 1/3
1/3 del premio
del premio
Premio Nobel 2001
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

•
•I
Identificó
dentificó genes
genes asociados
asociados al
al ciclo
ciclo de
de
división
división celular
celular (
(cdc
cdc)
)
•
•U
Uno
no de
de esos
esos genes,
genes, "start"
"start" (inicio),
(inicio), juega
juega un
un
papel
papel fundamental
fundamental en
en la
la regulación
regulación del
del
primer
primer paso
paso con
con el
el que
que se
se inicia
inicia el
el ciclo
ciclo
celular
celular.
.
•
•I
Introdujo
ntrodujo el
el concepto
concepto de
de “
“checkpoints
checkpoints”
”
(puntos
(puntos de
de verificación)
verificación) para
para identificar
identificar los
los
genes
genes que
que regulan
regulan el
el ciclo
ciclo celular
celular.
.
Leland Hartwell
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Hartwell
Hartwell:
:
Estableció
Estableció las
las bases
bases para
para el
el uso
uso de
de
levaduras
levaduras como
como organismos
organismos modelo
modelo en
en el
el
estudio
estudio del
del ciclo
ciclo celular,
celular, empleó
empleó la
la
levadura
levadura de
de panadería
panadería:
:
Saccharomyces cerevisiae
Micrografía electrónica de barrido de
Micrografía electrónica de barrido de Saccharomyces cerevisiae
(Del Profesor Miguel Sánchez Pérez)
(Del Profesor Miguel Sánchez Pérez)
De El inicio de la replicación del ADN
De El inicio de la replicación del ADN Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Paul M. Nurse
•
•Identificó
Identificó el
el gen
gen cdc
cdc2
2 que
que codifica
codifica la
la
principal
principal CDK
CDK y
y caracterizó
caracterizó a
a las
las cinasas
cinasas
dependientes
dependientes de
de ciclinas
ciclinas)
)
•
•D
Demostró
emostró que
que su
su función
función es
es la
la responsable
responsable
de
de cambiar
cambiar a
a la
la célula
célula durante
durante su
su ciclo
ciclo por
por la
la
modificación
modificación química
química de
de otras
otras proteínas,
proteínas, la
la
fosforilación
fosforilación.
.
•
•E
Estableció
stableció que
que el
el mecanismo
mecanismo básico
básico de
de
regulación
regulación del
del ciclo
ciclo celular,
celular, es
es común
común a
a todos
todos
los
los organismos
organismos eucariotas
eucariotas.
.
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Paul
Paul Nurse
Nurse:
:
Utilizando
Utilizando la
la llamada
llamada levadura
levadura de
de fisión
fisión:
:
Schizosaccharomyces pombe
Schizosaccharomyces pombe
Durante
Durante años
años la
la investigación
investigación en
en
organismos
organismos modelo
modelo fue
fue puesta
puesta en
en
entredicho
entredicho.
.
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Tim Hunt, ciclinas
•
•Descubrió
Descubrió y
y describió
describió la
las
s ciclina
ciclinas
s,
,
proteína
proteínas
s que
que se
se asocian
asocian a
a las
las CDK
CDK y
y son
son
indispensables
indispensables en
en la
la regulación
regulación.
.
•
•D
Demostró
emostró que
que las
las ciclinas
ciclinas se
se degradan
degradan
periódicamente
periódicamente en
en cada
cada división
división celular
celular y
y
es
es el
el mecanismo
mecanismo esencial
esencial para
para todo
todo el
el
control
control del
del ciclo
ciclo celular
celular.
.
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Tim
Tim Hunt
Hunt
Trabaja
Trabaja con
con otro
otros
s organismo
organismos
s modelo
modelo:
:
los huevecillos de rana
los huevecillos de rana
y los
y los de
de erizo de mar
erizo de mar
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

•
•Los
Los descubrimientos
descubrimientos sobre
sobre el
el ciclo
ciclo celular,
celular,
podrán
podrán ser
ser aplicados
aplicados en
en el
el tratamiento
tratamiento de
del
l
cáncer
cáncer.
.
Importancia clínica
Alteración en la regulación
Alteración en la regulación
del ciclo celular
del ciclo celular
Transformación de las
Transformación de las
células cancerosas
células cancerosas
Alteraciones cromosómicas
Alteraciones cromosómicas
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Resumen
Resumen -
- Diaporama
Diaporama
Etapas Generales del Ciclo: Interfase y División
Etapas Generales del Ciclo: Interfase y División
celular (M)
celular (M)
Células cíclicas y Células no cíclicas
Células cíclicas y Células no cíclicas
Características de las diferentes etapas de la
Características de las diferentes etapas de la
Interfase: Fase G0, Fase G1, Fase S, Fase G2
Interfase: Fase G0, Fase G1, Fase S, Fase G2
Puntos de Regulación: Elementos Claves en la
Puntos de Regulación: Elementos Claves en la
Regulación del Ciclo Celular (cinasas
Regulación del Ciclo Celular (cinasas-
-ciclinas):
ciclinas):
Punto de Regulación G1
Premio Nobel en Medicina
Premio Nobel en Medicina -
- Fisiología 2001
Fisiología 2001
(Aportaciones al conocimiento del ciclo celular)
(Aportaciones al conocimiento del ciclo celular)
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Bibliografía
Bibliografía -
- Libros
Libros
Alberts, B., Bray, D., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. y Watson, J. D. 2004.
Biología Molecular de la Célula. Ed. Omega. España.
Cooper, G.M. The Cell: A Molecular Approach. 2000. 2a Edition. Editorial
Sinauer Associates, Inc. Washington, EUA.
Jiménez, L. F., Merchant, H. 2003. Biología Celular y Molecular. 1a.
edición. Editorial Prentice Hall. México.
Karp, G. 1998. Biología Celular y Molecular. McGraw Hill. México.
Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zipursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul;
Baltimore, David; Darnell, James E. 1999. Molecular Cell Biology
W. H. Freeman & Co. New York
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

Bibliografía
Bibliografía -
- Artículos
Artículos
Downey M y Durocher D. 2006 Chromatin and DNA repair:
the benefits of relaxation. Nature Cell Biology, 8(1): 9-10.
Pawlowski W.P. y Cande W.Z. 2005. Coordinating the events
of the meiotic prophase. Trends Cell Biol, 15(12): 674-681.
Cimini D. y Degrassi F. 2005. Aneuploidy: a matter of bad
connections. Trends Cell Biol 15(8):442-451. 15(8): 442-451.
Ciclo Celular
Ciclo Celular-
-UAM
UAM-
-I
I

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