Ciclo celular

El ciclo celular , o ciclo de división celular , es la serie de eventos que tienen lugar en una célula y hacen que se divida en dos células hijas. Estos eventos incluyen la duplicación de su ADN ( replicación del ADN ) y algunos de sus orgánulos , y posteriormente la partición de su citoplasma y otros componentes en dos células hijas en un proceso llamado división celular .

En las células con núcleo ( eucariotas ) (es decir, células animales , vegetales , fúngicas y protistas ), el ciclo celular se divide en dos etapas principales: interfase y la fase mitótica (M) (incluidas la mitosis y la citocinesis ). Durante la interfase, la célula crece, acumula los nutrientes necesarios para la mitosis y replica su ADN y algunos de sus orgánulos. Durante la fase mitótica, los cromosomas, orgánulos y citoplasma replicados se separan en dos nuevas células hijas. Para garantizar la replicación adecuada de los componentes celulares y la división, existen mecanismos de control conocidos como puntos de control del ciclo celular . después de cada uno de los pasos clave del ciclo que determinan si la celda puede avanzar a la siguiente fase.

En las células sin núcleo ( procariotas ) (es decir, bacterias y arqueas ), el ciclo celular se divide en los períodos B, C y D. El período B se extiende desde el final de la división celular hasta el comienzo de la replicación del ADN. La replicación del ADN ocurre durante el período C. El período D se refiere a la etapa entre el final de la replicación del ADN y la división de la célula bacteriana en dos células hijas. [1]

El ciclo de división celular es un proceso vital mediante el cual un óvulo fecundado unicelular se convierte en un organismo maduro, así como el proceso mediante el cual se renuevan el cabello , la piel , las células sanguíneas y algunos órganos internos . Después de la división celular, cada una de las células hijas comienza la interfase de un nuevo ciclo. Aunque las diversas etapas de la interfase no suelen distinguirse morfológicamente, cada fase del ciclo celular tiene un conjunto distinto de procesos bioquímicos especializados que preparan a la célula para el inicio de la división celular.

El ciclo celular eucariota consta de cuatro fases distintas: fase G 1 , fase S (síntesis), fase G 2 (conocida colectivamente como interfase ) y fase M (mitosis y citocinesis). La fase M se compone en sí misma de dos procesos estrechamente acoplados: la mitosis, en la que se divide el núcleo de la célula, y la citocinesis , en la que el citoplasma de la célula se divide formando dos células hijas. La activación de cada fase depende de la progresión y finalización adecuadas de la anterior. Se dice que las células que han dejado de dividirse temporal o reversiblemente han entrado en un estado de inactividad llamado G 0fase .

Después de la división celular, cada una de las células hijas comienza la interfase de un nuevo ciclo. Aunque las diversas etapas de la interfase no suelen distinguirse morfológicamente, cada fase del ciclo celular tiene un conjunto distinto de procesos bioquímicos especializados que preparan a la célula para el inicio de la división celular.

Ciclo de vida de la célula
Células de cebolla ( Allium ) en diferentes fases del ciclo celular. El crecimiento en un " organismo " se controla cuidadosamente regulando el ciclo celular.
Ciclo celular en Deinococcus radiodurans
Esquema del ciclo celular. Anillo exterior: I = Interfase , M = Mitosis ; anillo interior: M = Mitosis , G 1 = Gap 1 , G 2 = Gap 2 , S = Síntesis ; no en anillo: G 0 = Espacio 0 / Descanso [2]
Ciclo celular vegetal
Ciclo celular animal
Los niveles de los tres tipos principales de ciclina oscilan durante el ciclo celular (arriba), proporcionando la base para las oscilaciones en los complejos ciclina-Cdk que impulsan los eventos del ciclo celular (abajo). En general, los niveles de Cdk son constantes y en gran exceso sobre los niveles de ciclina; por tanto, los complejos ciclina-Cdk se forman en paralelo con los niveles de ciclina. Las actividades enzimáticas de los complejos ciclina-Cdk también tienden a subir y bajar en paralelo con los niveles de ciclina, aunque en algunos casos las proteínas inhibidoras de Cdk o la fosforilación introducen un retraso entre la formación y activación de los complejos ciclina-Cdk. La formación de complejos G1 / S – Cdk activos compromete a la célula a un nuevo ciclo de división en el punto de control de inicio en G1 tardío. Luego, G1 / S – Cdks activan los complejos S – Cdk que inician la replicación del ADN al comienzo de la fase S. La activación de M – Cdk ocurre después de la finalización de la fase S,resultando en progresión a través del punto de control G2 / M y ensamblaje del huso mitótico. La activación de APC desencadena la separación de cromátidas hermanas en la transición de metafase a anafase. La actividad de APC también provoca la destrucción de las ciclinas S y M y, por lo tanto, la inactivación de las Cdks, lo que promueve la finalización de la mitosis y la citocinesis. La actividad de APC se mantiene en G1 hasta que la actividad de G1 / S – Cdk aumenta nuevamente y compromete a la célula al siguiente ciclo. Este esquema sirve solo como una guía general y no se aplica a todos los tipos de células.que promueve la finalización de la mitosis y la citocinesis. La actividad de APC se mantiene en G1 hasta que la actividad de G1 / S – Cdk aumenta nuevamente y compromete a la célula al siguiente ciclo. Este esquema sirve solo como una guía general y no se aplica a todos los tipos de células.que promueve la finalización de la mitosis y la citocinesis. La actividad de APC se mantiene en G1 hasta que la actividad de G1 / S – Cdk aumenta nuevamente y compromete a la célula al siguiente ciclo. Este esquema sirve solo como una guía general y no se aplica a todos los tipos de células.
Descripción general de las vías de transducción de señales involucradas en la apoptosis , también conocida como "muerte celular programada"
Las proteínas fluorescentes visualizan la progresión del ciclo celular. La fluorescencia de IFP2.0-hGem (1/110) se muestra en verde y resalta las fases S / G 2 / M. La fluorescencia smURFP -hCdtI (30/120) se muestra en rojo y resalta las fases G 0 / G 1 .