DIVISIÓN CELULAR CROMOSOMAS CROMOSOMAS. Procariotas: Fisión Binaria ó Bipartición. Eucariotas: Cariocinesis y Citocinesis 30/01/2013

Transcripción

1 DIVISIÓN CELULR CÉLULS: Procriots: Crecen de membrn nucler Fisión binri Eucriots: Poseen membrn nucler Criocinesis y Citocinesis El modo en que el mteril hereditrio se trnsmite de un generción l siguiente, tiene que ser muy preciso Criocinesis (división nucler): Mitosis: 1 división ecucionl Meiosis: 2 divisiones sucesivs: reduccionl y ecucionl Procriots: Fisión Binri ó Biprtición Form de reproducción sexul que relizn muchos procriots que consiste en l división del DN (nucleoide) seguido de división del citoplsm (citocinesis), dndo lugr dos céluls hijs idéntics. Eucriots: Criocinesis y Citocinesis citoplsm núcleo MITOSIS Célul interfásic Profse (prometfse) Metfse nfse Telofse TMÑO GENOM HOMBRE Homo spiens = 3,2 x 10 6 bp CEBOLL llium cep = 16,75 x 10 6 bp SORDRI Sordri mcrospor = 39,8 x 10 6 bp CITOCINESIS Es un proceso de recmbio celulr 2 céluls interfásics Los cromosoms son visibles, únicmente en el ciclo celulr, durnte estos procesos de división, el resto del tiempo están difusos (desplegdos y desespirlizdos), constituyendo l cromtin CROMOSOMS telómero NOR rrn Cromátids hermns Centrl Entre el centro y el extremo Próximo l extremo CROMOSOMS migrción Metcéntrico Submetcéntrico crocéntrico p q 1q2.4 centrómero En el extremo Telocéntrico 1 cromátid 2 cromátids hermns Cromátids Cromosoms hermns hijos 1

2 CROMOSOMS CRIOTIPO IDIOGRM utosómicos vs sexules Homogmético Heterogmético Heterogmético: XY ó ZW XY XX Cd individuo port dos lelos, uno en cd cromosom homólogo Los dos lelos que llev cd individuo pueden ser igules (HOMOCIGOTO u homocigótico) ó diferentes (HETEROCIGOTO ó heterocigótico) Los lelos diferentes determinn forms del crácter diferentes Ejemplo: Gen del color (ojos, pelo, piel, flor, etc ) Llmemos los lelos y B, de form que produce rojo y B blnco Homocigotos: (rojs) y BB (blncs) Heterocigotos : B (rosds) El genotipo se refiere l informción genétic que posee un orgnismo en prticulr, en form de DN, es decir, lelos que port. En nuestro ejemplo, B y BB son genotipos Se denomin fenotipo l expresión del genotipo, es decir, l prienci físic que observmos. En nuestro ejemplo: rojs, blncs y rosds Cd un de ls forms lterntivs que puede presentr un gen se denomin lelo En l poblción podemos distinguir: Monomorfico vs Polimórfico (Bilélico vs multilélico) CROMOSOMS GENOM es l totlidd de l informción genétic que posee un orgnismo Dotción cromosómic: Hploide: n un cromosom de cd clse. Diplode 2n un prej de cromosoms de cd clse = n prejs de cromosoms homólogos. Cromosoms homólogos portn los mismos genes (pero no siempre los mismos lelos). Locus loci locus locus Un individuo tendrá 2 lelos del gen, igules o distintos, pero l poblción puede tener muchos Combinciones cromosómics en ls céluls hijs: diferentes. MITOSIS = 1 combinción, igul l célul mdre. MEIOSIS = 2 n combinciones diferentes en los gmetos de un individuo. CICLO CELULR (Eucriots) G1 Fse S Céluls proliferntes: G0 G2 M G1 S G2 Mitosis G1 Nº de cromosoms 2n 2n 2n 2n Nº de cromátids 2n 4n 2n Cntidd de DN=C 2C 4C 2C Célul somátic diploide origin 2 céluls hijs diploides Fse G 0 = céluls quiescentes 2

3 MITOSIS Es un proceso que ocurre en el núcleo de ls céluls eucriots, que precede l división celulr El DN se reprte de form equittiv Se originn dos núcleos idénticos entre sí, e igules l núcleo originl = ecucionl (criocinesis) Sigue l prtición del citoplsm (citocinesis) pr formr dos céluls hijs Ls céluls hijs tienen el mismo genotipo que l célul mdre Célul Célul BB Célul Bb 2 céluls 2 céluls BB 2 céluls Bb BB Bb BB BB Bb Bb b B 1 cromátid CRIOCINESIS, MITOSIS Céluls eucriots REPLICCIÓN, fse S PROFSE: condensción cromosómic 2 cromátids CRIOCINESIS, MITOSIS METFSE: migrción l plc ecutoril unión centrómeros fibrs del huso cromático b b No se formn prejs, todos los cromosoms se colocn en l plc ecutoril ó metfásic CRIOCINESIS, MITOSIS NFSE: migrción hci los polos de ls cromátids hermns B B 3

4 CRIOCINESIS, MITOSIS TELOFSE: descondensción de los cromosoms y formción de l membrn nucler RESUMEN MITOSIS b B () Interfse: (b) Profse: (c) Prometfse: Los cromosoms Los Los cromosoms se enrolln y se cromosoms formn clrmente cortn, los están estructurs dobles; centriolos se los centriolos extendidos y dividen y se lcnzn los polos desespirlizdos, formndo seprn. opuestos; se formn l CROMTIN L membrn ls fibrs del huso nucler comienz descomponerse. Comienzn formrse ls fibrs del huso (d) Metfse: (e) nfse: Los centrómeros se Los centrómeros disponen en l se dividen y los (f) Telofse: plc metfásic. cromosoms Los cromosoms Ls fibrs del huso hijos migrn hijos llegn los se unen mbos polos opuestos polos y se ldos de los NOT: hor ls producen los centrómeros por los llmmos cromosom psos inversos l cinetocoros hijo en vez de Profse. cromátids hermns En vegetles Suele se inicirse l l RZÓN: Cd un tiene síntesis citocinesis de l un centrómero plc celulr. diferente. RESUMEN MITOSIS Otros mteriles hereditrios Orgánulos citoplsmáticos (DN): todos el mismo DN Mitocondris Cloroplstos Todos Todos Homocigoto produce homocigotos Heterocigoto produce heterocigotos exclusivmente Virus: DN DN RN RN FECUNDCIÓN Se unen los dos gmetos Si gmetos = 2n umento cromosómico con el tiempo Proceso que reduzc l mitd l dotción cromosómic de los gmetos = MEIOSIS L Meiosis produce gmetos o espors (n) 4

5 MEIOSIS L meiosis produce gmetos o espors con l mitd (hploide) de dotción de l célul mdre (diploide). Esto hce posible que l unirse dos gmetos, se origine un célul diploide, el cigoto, con un dotción genétic igul l de l célul mdre. Meiosis fundmentl pr l continuidd genétic en especies sexuds. L meiosis es responsble de l grn vrición genétic que encontrmos entre los individuos de un especie por: qué juego de cromosoms fueron cd gmeto (2 n ) cuántos ern recombinntes. G0 CICLO CELULR (MEIOSIS) G1 G1 M Meiosis II I Fse S Céluls proliferntes: G2 Célul sexul diploide origin 4 céluls hijs hploides G1 S G2 Meiosis I Meiosis II Nº de cromosoms 2n 2n 2n n n Nº de cromátids 2n 4n 4n 2n n Cntidd de DN 2C 4C 2C C reduccionl ecucionl generlmente diferentes entre sí y ls de sus pdres (gmetos que originron l individuo) b PROFSE I B 1 cromátid DURNTE L PROFSE I TIENE LUGR UN EVENTO CLVE: EL PREMIENTO DE LOS CROMOSOMS HOMÓLOGOS (SINPSIS): Bivlente---Tétrd (4 cromátids hermns dos dos) REPLICCIÓN, fse S ESTE PREMIENTO ES UN RSGO EXCLUSIVO DE L MEIOSIS S LEPTOTENO CIGOTENO PQUITENO DIPLOTENO DICINESIS segregción 2 cromátids PROFSE I Leptoteno: se inici l condensción cromosómic, precen los cromómeros (= condensciones cuents de collr) y se inici l búsqued del homólogo Sinpsis Complejo sinptinémico Elementos lterles Zigoteno: continu l condensción los homólogos se pren linelmente preciendo el complejo sinptinémico, conformándose el bivlente (n bivlentes) Pquiteno: continú el proceso produciéndose l sinpsis. Y se hce ptente que cd cromosom tiene dos cromátids = tétrd (cromátids hermns y no hermns u homólogs) y tiene lugr los entrecruzmientos, unque todví no son visibles. Leptoteno Zigoteno Pquiteno Fibr cromátic Elemento centrl 5

6 PROFSE I TIENE UN TRSCENDENCI FUNDMENTL: LS CROMTIDS NO HERMNS, ES DECIR PTERN Y MTERN, PUEDEN ROMPERSE Y ENTRECRUZRSE DNDO LUGR UN INTERCMBIO DE SEGMENTOS CROMTÍDICOS Y POR LO TNTO L RECOMBINCIÓN DE LOS GENES EN ELLOS LOCLIZDOS. DIPLOTENO: LOS CROMOSOMS HOMOLOGOS SE SEPRN, SI BIEN TODVI PERMNECEN UNIDOS NIVEL DE LOS QUISMS. Entrecruzmiento o sobrecruzmiento Cromátids recombinntes Cromátids prentles PROFSE I Dicinesis: Se seprn los cromosoms y solo ls cromátids no hermns quedn unids por los quisms. Estos se vn desplzndo (= terminlizción) hci el extremo del cromosom. Desprece l membrn nucler y los nucléolos y los centrómeros se unen ls fibrs del huso METFSE I Los bivlentes (tétrds) ocupn l plc ecutoril Mitosis Célul diploide (2n = 4) Meiosis I Prometfse Metfse (4 cromosoms, cd uno con un prej de cromátids hermns) Cromátids hermns Profse I (sinpsis) Tétrd Metfse (dos tétrds) nfse I DISYUNCIÓN = SEPRCIÓN Y MIGRCIÓN DE LOS CROMOSOMS HCI CD POLO. Dids Telofse I Profse II Metfse II nfse II Telofse II Productos de l meiosis Metfse I nfse I Telofse I GENERCIÓN DE VRICIÓN Ls combinciones de cromosoms que se producen después de l telofse II dependen: del linemiento, letorio, de cd tétrd en el plno ecutoril de l metfse I Segregción 2 céluls (n) Segregción Meiosis II: Idéntic l mitosis, pero prtiendo de céluls n Fllos en l meiosis = no disyunción. Por ejemplo mbos cromosoms vn l mismo polo produce gmetos con números cromosómicos normles, que si fecundn, dn lugr individuos con mutciones cromosómics. Tem 8 Profse II Metfse II nfse II Telofse II Gmetos hploides Posibiliddes = 2 n hombre 2n = = 8, millones y del linemiento, letorio, de cd did, en el plno ecutoril de ls metfse II prte de por l disyunción cromosómic, tmbién se gener vrición por los entrecruzmientos 6

7 2 pres de cromosoms 2 2 gmetos diferentes B B B B Metfse I nfse I Telofse I GENERCIÓN DE VRICIÓN Ls combinciones de cromosoms que se producen después de l telofse II dependen: del linemiento, letorio, de cd tétrd en el plno ecutoril de l metfse I B B B B B B B B ½ ( ½ B ½ B ) ½ ( ½ B ½ B ) ¼ B: ¼ B: ¼ B : ¼ B Profse II Metfse II nfse II Telofse II Gmetos hploides Posibiliddes = 2 n hombre 2n = = 8, millones y del linemiento, letorio, de cd did, en el plno ecutoril de ls metfse II prte de por l disyunción cromosómic, tmbién se gener vrición por los entrecruzmientos Entrecruzmiento = sobrecruzmiento Individuo = BC/bc Cromosoms en l Productos hploides Clse de Meiosis sin sobrecruzmientos profse I de l meiosis de l meiosis cromosoms solo produce cromosoms hijos prentles [50% = mdre (BC) y B C BC:bc 50% = pdre (bc)] Es decir = 1 BC : 1 bc b c Meiosis con 1 sobrecruzmiento entre los loci B y C produce 4 cromosoms hijos diferentes: 50% prentles: ½ mterno (BC) : B b C c ½ pterno (bc) BC:Bc:bC:bc 50% recombinntes: de dos clses diferentes (½ Bc y ½ bc). Es decir = 1 BC : 1 Bc : 1 bc : 1 bc MITOSIS Ocurre en céluls somátics MEIOSIS Ocurre en céluls del ciclo sexul n n n n n n ( ) espermtogénesis ( ) ovogénesis GMETOGÉNESIS NIML En el testículo ls espermtogonis pueden sufrir ronds repetids de mitosis y producir más espermtogonis En el ovrio ls ovogonis pueden trvesr ronds repetids de mitosis y producir ovogonis dicionles Espermtogoni (2n) Un espermtogoni puede Ovogoni (2n) entrr en l profse I y convertirse.. entrr en l profse I y en espermtocito trnsformrse en ovocitos 1º primrio Espermtocito 1º (2n) Ovocito primrio (2n) Cd ovocito 1º complet l Cd espermtocito 1º meiosis I y produce un complet l meiosis I, lo que ovocito secundrio grnde y produce dos espermtocitos un cuerpo polr más secundrios pequeño, que se desintegr Espermtocito 2º (n)..que luego trviesn l Ovocito secundrio (n) 1er cuerpo polr (n) El ovocito 2º complet l meiosis II pr producir meiosis II y produce un dos espermátids ootid y un segundo hploides cd uno cuerpo polr, que Espermátid (n) tmbién se desintegr Ootid (n) 2º cuerpo polr (n) Espermtozoide (n) Óvulo (n) Ls espermátids mdurn hst convertirse en espermtozoides Un espermtozoide y un óvulo se fusionn durnte l fertilizción pr producir un cigoto diploide en el hombre l 1ª división de todos los oocitos comienz en el embrión, pero se detiene en Porfse I. Luego continú pr cd uno de ellos, ntes de l ovulción, y l 2ª división se complet después de l fecundción. 7

8 GMETOGÉNESIS VEGETL CONTROL DEL CICLO M Microsporngium (2n) Megsporgium (2n) Meiosis Microspors (n) Mitosis megspor (n) (x3) Polen Sco embrionrio 3 núcleos ntípods, Núcleo vegettivo 2 núcleos polres 2 núcleos 2 sinérgids + 1 óvulo espermáticos Vrios puntos de chequeo CdK (kinss dependiente de ciclins,), junto con ciclins son ls myores llves de control pr el ciclo celulr, cusndo que l célul se muev de G1 S o G2 M. Los complejos gregn fosftos proteíns que se ctivn pr que l célul progrese por el ciclo celulr. MUERTE CELULR PROGRMD O POPTOSIS Si un célul tiene un DN erróneo que no puede reprrse, ce bjo l muerte progrmd = POPTOSIS Es un proceso común, que yud l cuerpo deshcerse de ls céluls que no necesit. Ls céluls que se someten poptosis se rompen y se recicln por un tipo de glóbulo blnco llmdos mcrófgos. poptosis: protege el cuerpo eliminndo ls céluls genéticmente dñds, que podrín conducir l cáncer desempeñ un ppel importnte en el desrrollo del embrión y en el mntenimiento de los tejidos dultos. El cáncer result de un lterción de l regulción norml del ciclo celulr: Cuándo el ciclo vnz sin control, ls céluls se dividen sin orden, y cumuln defectos genéticos que pueden llevr un tumor cnceroso. MUERTE CELULR PROGRMD O POPTOSIS Mcrófgo dirigiéndose un célul poptótic 8

9 ERRORES MUTCIÓN EN LS CÉLULS CNCEROSS HY DOS TIPOS DE GENES MUTDOS QUE SE EXPRESN INCORRECTMENTE. PROTOONCOGENES - ONCOGENES Los proto oncogenes son genes incluidos en el genom humno que reguln el crecimiento y l diferencición celulr. Estimuln l división celulr y codificn fctores de trnscripción que estimuln l expresión de otros genes. Determindos cmbios estructurles y/o funcionles en los proto oncogenes, por ejemplo PONERSE CTIVOS O HIPERCTIVRSE EN MOMENTOS INDECUDOS, contribuyen l mlignizción de l estirpe celulr, convirtiéndolos en oncogenes. Estos oncogenes originrán proteíns con expresión/función lterd que fvorecerán el crecimiento y/o l invsividd tumorl. GENES SUPRESORES DE TUMORES. Son genes que inhiben l división celulr. Reguln los puntos de control del ciclo celulr e inicin el proceso de poptosis. L división celulr tmbién puede ser ctivd cundo los genes inhibidores SE INCTIVN. 9