DIVISIÒN CELULAR

Dos tipos: Mitosis – células somáticas Meiosis – células gonadales

Se clasifica en: Cariocinesis (división nuclear) Citocinesis (división citoplasmática)

MITOSISEs un proceso rígidamente ordenado por el cual se reparten dos juegos idénticos de moléculas de DNA.

Se divide en: Profase Metafase Anafase Telofase.

El DNA y las proteínas específicas aparecen como CROMOSOMAS.(gr. chroma – color; soma – cuerpo)

Los cromosomas se encuentran como pares homólogos. 46 cromosomas (23 pares). 22 autosomas, 2 sexuales.

Profase: el inicio se define como el momento en que los cromosomas se hacen firmemente visibles con el microscopio como hebras. De ahí la designación de mitosis (gr. mitos, hebra).

CROMATIDES (CROMATIDES HERMANAS): Se originan por la replicación del DNA durante la fase S previa a la mitosis.

CENTROMERO: Une a los dos cromàtides hermanas (gr. Kreton, punto medio; meros, porción), es una zona más estrecha y no teñida.

SECUENCIAS CEN: El centrómero esta constituido por heterocromatina que contiene secuencias de DNA llamadas de esta manera.

CINETOCORO: a cada una de las caras externas del centrómero. Compuesto por un complejo proteico al que se fijan los microtúbulos.(gr. Netos, móvil; chora, espacio).

Desde los centrosomas polares se forman una gran cantidad de Microtubulos, denominados en conjunto huso mitótico.

A continuación encontramos diferentes tipos de MICROTUBULOS:

Microtubulos del cinetocoro: se fijan a uno u otro de los cinetocoros de un cromosoma.

Microtubulos polares: desde un polo hasta el otro, sin fijarse a los cromosomas.

Microtubulos astrales: son más cortos, van en todas direcciones y forman una imagen estrellada denominada aster (aster, estrella).

La transición de profase a metafase suele establecerse cuando termina de desaparecer el nucleolema.

NUCLEOLEMA Su degradación comienza con la fosforilacion de las láminas de la placa nuclear, que se despolimeriza.

Los procesos de fosfoliracion desencadenan:

Condensación de la cromatina (mediada por la histona H1) Aumento de la actividad organizadora de microtubulos.

Estas fosforilaciones son causadas por:

El Factor Promotor de Mitosis (FPM) El complejo de la ciclina B La quinina dependiente de la ciclina (CDK2)

METAFASE: (gr. Meta, después). Se forma la placa ecuatorial, la cromatina se ha condensado.Los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial, se cree que por dos fuerzas: Tracciòn: de los microtubulos del cinetocoro sobre los cromosomas. Rechazo: ejercida por el àster.

ANAFASE: (gr. ana, oposición). Los cromosomas migran desde la placa ecuatorial a su respectivo polo celular, inicia con la división de los centrómeros.

Cada cromatide se transforma en un cromosoma hijo independiente. En las células humanas se desplazan dos juegos de 46 cromosomas cada uno hacia su respectivo polo.

El alcaloide colchicina impide la polimerización de los microtubulos, por lo que las células en división permanecen en matafase..

Dos mecanismos independientes son responsables de los movimientos de los cromosomas en la Anafase:

o ANAFASE A : los cromosomas se desplazan hacia los polos mientras se acortan los Microtubulos del cinetocoro como consecuencia de la polimerización de la tubulina (este proceso se interrumpe por la estabilización de taxoides, como por ejemplo:

El compuesto taxol de consecuencia efecto antimitótico.

La despolimerización y el acortamiento de los microtubulos ocurre en el extremo positivo, es decir, en la unión con el cinetocoro.

Los Microtubulos solo sufren despolimerización en el extremo positivo.

o ANAFASE B: actúa otro mecanismo por el cual los dos polos celulares se alejan entre sí.

Este movimiento se produce por polimerización en sus extremos positivos (es decir, hacia el ecuador).

Las uniones cruzadas entre los microtubulos adyacentes, estas uniones representan proteínas motoras, posiblemente quinesina, que originan el movimiento en dirección opuesta de los Microtubulos.

Es posible que el efecto de este movimiento es contrarrestado por una tracción en los microtubulos astrales, en este caso , esta tracción seria por proteínas motoras adosadas a la corteza celular alejada del ecuador,.

Traccionan los microtubulos hacia su extremo negativo, (en dirección al centrosoma y en consecuencia al ecuador)

Hacia el final de la anafase los dos juegos de cromosomas hijos se encuentran en cada uno de los polos celulares.

TELOFASE: (gr. Telos, finalización) comienza: * La finalización de la división nuclear. *La formación de dos núcleos hijos. *se vuelven a formar los nucléolos y los nucleolemas de c/nucleo. *disminuye la fosforilacion de la de la lámina *se restablece la placa nuclear *se origina un “molde base” para el nucleolema *la rápida degradación de la ciclina *La cdk (quinasa dependiende de la ciclina) pierde su actividad.

En migración de los dos juegos de cromosomas, es seguida de una división más o menos equivalente de los componentes citoplasmáticos –mitocondrias, RE, lisososmas,etc.

En la última parte de la telofase se induce la citocinesis (división del citoplasma), que se produce por el estrangulamiento de la membrana celular, más o menos a la mitad de las dos masas cromosómicas.

Esta hendidura de escisión es causada por un grueso haz de filamentos de actina, denominado anillo contráctil, fijado en la superficie interna de la membrana celular.

El compuesto citocalasina, SE UNE a los extremos positivos de los filamentos de actina y así impide su polimerización.

Se cree que el estrangulamiento de la hendidura de escisión se produce por la interaccion de la actina y miosina, de modo similar al mecanismo de contracción de las células musculares.

Cuerpo medio – se forma por la unión del material citoplasmático + microtubulos polares restantes de la hendidura de escisión.

La hendidura de escisión interrumpe la comunicación entre las células y así termina la citocinesis.

Las dos células hijas son idénticas a la de la madre.

MEIOSIS: (gr. Meiosis, reducción , de meion, menor).

o 2 divisiones nucleares sucesivas con solo una división y una replicación de cromosomas.

o Reduce a la mitad el numero característico diplioide (gr. Di, doble; ploos, pliegue) de cromosomas de las células somáticas al número haploide (gr. Haploos , único).

o División reduccional o Se unen los núcleos haploides de gametos (gr. Gametos, esposo; gamete,

esposa; los gametos son la célula huevo y el espermatozoide).o Contribuir a la variación genética.o Las dos divisiones de la meiosis se denominan:

primera división meiótica o meiosis I segunda división meiótica o meosis II

Sinapsis (gr. Sinapsis, ligamento)Cigonema (gr. Zygon, yugo; por la tanto, estadio de unión) los cromosomas homologos se unen y forman pares.Quiasmas (gr. Chiasmas, posición cruzada), demarcan laz zonas donde ha tenido lugar un intercambio de secciones cromosómicas entre las cromatides del par homologo.Bivalente Cada par de cromosomas se denomina de esta manera. Recombinacion: cualquier intercambio de material del DNA entre los dos cromosomas homologos durante la sinapsisEntrecruzamiento: la recombinación incluye intercambio de segmentos cromosómicos. Diacinesis: (gr. Dia,, a través, establece una culminación, knesis, movimiento) donde los quiasmas y los cromosomas engrosados se distinguen con especial claridad. Los nucléolos y neuclolema desaparecen.Terminalizacion: durante la diacinesis los quiasmas se desplazan hacia los extremos.

PROFASE I La primera división meiótica tiene una profase larga y complicada, subdividida en 5 espacios: Leptonema (gr. Leptos, delgado), los cromosomas son visibles como largos filamentos delgados.

Cigonema (gr. Zygon, yugo; por lo tanto, estadio de unión) los cromosomas homologos se unen y forman pares.

Paquiteno (gr. Pakys , grueso). Los cromosomas se hacen más cortos y gruesos, y el núcleo parece contener sólo el número haploide de cromosomas, dado que los cromosomas homólogos están muy cercanos entre sì. El paquiteno es muy prolongado, a veces dura varios días. Después de este periodo la sinopsis es completa. Tiene lugar la RECOMBINACION

Diploteno (gr. Diploos, doble) comienzan a separarse los cromosomas. Se distingue ahora que están formado por dos cromatides, por lo que cada bivalente se compone de 4 cromatides , lo que se dedomina tétrada.

METAFASE I

Dado que cada bivalente o tétrada esta compuesta por 4 cromatides, hay 4 cinetocoros, pero 2 cinetocoros de las cromatides se unen y se orientan a la misma dirección.

ANAFASE I Durante esta fase no tiene lugar ninguna división de los centrómeros y los cromosomas enteros, cado uno compuesto por dos cromatides hermanas se desplazan hacia los lados opuestos.De este modo cada polo recibe 23 cromosomas individuales.ç

TELOFASE I: cada uno contiene 23 cromosomas, es decir el numero haploide pero cada cromosoma se compone de dos cromatides hermanas.

MEIOSIS IITIENE lugar a una división del centrómero en cada cromosoma, por lo que las cromáticas hermanas que lo componen se transforman en cromosomas hijos igual que en la mitosis común.

Estos cromosomas se desplazan desde la placa de metafase hacia los polos opuestos, tras lo cual tiene lugar el restablecimiento de los núcleos.

Así las cuatro cromatides de cada tétrada de la profase I se reparten en 4 gametos, cada uno con número haploide de cromosomas.

o En el hombre esto conduce a lo formación de 4 espermatides o En la mujer solo se forman cuatro occitos; solo se forma un ocito (célula

huevo), los demás núcleos se rodean solo por un delgado borde de citoplasma y se denominan cuerpos polares.

oEn el occito , uno de los 23 cromosomas, el cromosoma sexual, es un cromosoma X, mientras que el cromosoma sexual de la espermetides (y los espermatoziodes) puede ser un cromosoma X o un cromosoma Y.

ANOMALIA: desviación de lo estándar

Poliploidias: El número de cromosomas es un múltiplo del número haploide de cromosomas. Por ejemplo: una célula TRIPLOIDE posee 69 cromosomas, mientras que una TETRAPLOIDE posee 92.

Aneuploidias: El número de cromosomas no es múltiplo exacto del numero haploide. Por ejemplo puede haber un cromosoma adicional, con un total de 47 cromosomas o faltar un cromosoma, con un total de 45.

No disyunción meiotica: no hay separación de los cromosomas homologos de un par.

No disyunción mitótica: da origen a dos o mas tipos celulares en un individuo con respecto al numero de cromosomas. Estado denominado “MOSAICISMO”

VARIACIONES EN LA ESTRUCTURA DE LOS CROMOSOMAS Inversión: Fragmentación de un cromosoma por 2 rupturas, seguida de la

reconstitución con inversión del fragmento perdido. Translocación: Intercambio de segmentos entre cromosomas no

homologos Traslocacion reciproca: Intercambio entre cromosomas no homologos Traslocacion simple: un segmento de un cromosoma es transferido a otro

cromosoma. Mutaciones: Variaciones permanentes del material genético DNA Mutacion puntual: limitada a la variación de una sola base (con remplazo

de un nucleótido por otro).

Mutacion longitudinal: (incluye deleciones, duplicaciones, inserciones), en el cual se pierde o se gana material genético

Mutacion muda: cuando una mutacion no tiene importancia Mutacion o aberración cromosómica: cuando una mutacion ttiene una

extensión tal que es visible en el microscopio óptico mediante los métodos citogeneticos clásico, entre ellos la tincion de bandas.

Mutaciones somaticas: ees decir en las células no gonadales, no se transmiten por herencia pero aun asi pueden dar origen a enfermedades genéticas.

Mutaciones genéticas: mutaciones en las células gonadales, se pueden trasmitir a la próxima generación. Algunas de las mutaciones patogénicas hereditarias son MONOGENICAS (afectan un solo gen) ò ENFERMEDADES POLIGENICAS (combinación de mutaciones patogénicas en varios genes), suele haber una predisposición hereditaria para desarrollar determinada enfermedad a ciertas acciones ambientales. En consecuencia, estas se denominan enfermedades multifactoriales.

Las mutaciones involucran la inclusión de bases anormales, por ejem los dimeros de timina T=T se corrigen a través de :

Reparacion por escisión: mecanismo por el cual ciertas enzimas son capaces de indentificar específicamente estas bases anormales las eliminan.

Reparación de desajuste: es similar al anterior, pero es catalizado por otro sistema de reparación capaz de reconocer cual de las dos bases del par fue sintetizada en ultimo termino y por lo tanto, es la equivocada.