Omnis cellula e cellula. Desarrollo Humano. Virchow Primeras etapas del desarrollo humano

Transcripción

1 Omnis cellula e cellula Virchow 1855 Desarrollo Humano Primeras etapas del desarrollo humano 1

2 Diferenciación de Tejidos Crecimiento y Desarrollo Reparación y reemplazo de tejidos istema hematopoiético Células Tallo Adulto istema hematopoiético Células mesenquimales: hueso, cartílago, adipocitos, tejido conectivo Células tallos neurales: neuronas y glia Células tallos epiteliales Células tallos piel 2

3 Roles de la división celular Reproducción asexual de organismos unicelulares Crecimiento y desarrollo de organismos multicelulares 100 µm 200 µm Reparación y reemplazo de tejidos 20 µm El Ciclo Celular (Cellular growth) INTERPHAE (DNA synthesis) G 2 (Cellular growth) (a) Reproduction. An amoeba, a single-celled eukaryote, is dividing into two cells. Each new cell will be an individual organism (LM). (b) Growth and development. This micrograph shows a sand dollar embryo shortly after the fertilized egg divided, forming two cells (LM). (c) Tissue renewal. These dividing bone marrow cells (arrow) will give rise to new blood cells (LM). Mitosis MITOTIC (M) PHAE Está compuesto por DO FAE: Interfase y Mitosis Que se requiere para la división celular? Replicación Copiar fielmente todo el GENOMA (DNA) del organismo. egregación Distribuir el material genético equitativamente entre las dos células hijas. División Interfase Fases Gap G1 y G2 Crecimiento celular. íntesis de macromoléculas. e duplica la masa celular. Organelos crecen y/o se duplican Provee tiempo para que se completen eventos antes de pasar a la próxima etapa. 3

4 Interfase G1 íntesis materia prima y maquinaria para la replicación de los cromosomas. G2 íntesis de microtúbulos para formar el huso mitótico. El Ciclo Celular (Cellular growth) INTERPHAE (DNA synthesis) G 2 (Cellular growth) Mitosis En casos especiales de división celular las fases Gap son cortas o no existen. Ejemplo: ciclos embrionarios. MITOTIC (M) PHAE Está compuesto por DO FAE: Interfase y Mitosis 1879 Walter Flemming Mitosis mitos = hilos Cromatina Cromosomas Chroma = color oma = cuerpo 4

5 ORGANIZACIÓN DEL GENOMA Material genético Procariotas: El génoma consiste de un solo cromosoma Una sola molécula de DNA. En la mayoría de los casos es circular. Eucariotas: El génoma consiste de muchos cromosomas. Cada cromosoma es una moléculas de DNA lineal. Los cromosomas están compuestos de cromatina DNA + Nucleoproteínas Cromosomas eucariotas Núcleo de una célula que no se está dividiendo. Núcleos de células que se están dividiendo. 5

6 Cromosomas eucariotas e encuentran en el núcleo. (también en mitocondria y cloroplastos) Distintos grados de compactación. DNA + nucleoproteínas Cromatina La secuecuencia de bases en el DNA contiene la información genética. GENE Cromosomas eucariotas Cromosomas eucariotas Cada especie tiene un número caraterístico de cromosomas Repollo 18 Elefante 56 Puerco espín 90 Mosca frutera 8 Humano - 46 Células somáticas Diploides 46 cromosomas Dos conjuntos de 23 cromosomas. 2n Gametos Haploides 23 cromosomas Uno solo cromosoma de cada conjunto n 6

7 Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. 1 A sample of blood 4 The slide is viewed is collected and treated with drugs that stimulate cell division. The sample upe r natant is then subjected to screen. The centrifugation. chromosomes can be photographed and Blood cells Pellet arranged electronically on the screen. by a light microscope equipped with a camera; the sample is Fig. seen 15.1 on a computer 2 The supernatant is discarded, and the cell pellet is suspended in a hypotonic solution. This causes the cells to swell and the chromosomes to spread out from each other. Hypotonic solution 5 A pair of sister chromatids G band Homologues 3 The sample is subjected to centrifugation a second time to concentrate the cells. The cells are suspended in a fixative, stained, and placed on a slide. Fix tain Blood cells For a diploid human cell, 2 complete sets of chromosomes from a single cell constitute a karyotype of that cell. (4): Burger/Photo Researchers; (5): Courtesy of the Genomic Centre for Cancer Research and Diagnosis, CancerCare Manitoba, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada 26 El Ciclo Celular INTERPHAE 0.5 µm Cromosomas Moléculas de DNA (Cellular growth) (DNA synthesis) G 2 (Cellular growth) 1 Cromosoma Centrómero Duplicación cromosomas Fase 2 Cromátidas hermanas 1 Cromosoma Mitosis eparación de las cromátidas hermanas MITOTIC (M) PHAE 1 Cromosoma en cada célula hija Está compuesto por DO FAE: Interfase y Mitosis Cromátidas hermanas 7

8 Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. (b) chematic drawing of a metaphase chromosome M G 2 (a) Chromosome replication and compaction Kinetochore Centromere (a region of DNA beneath kinetochore proteins) Pair of sister chromatids 29 Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. M G 2 M G

9 Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. M G 2 M G 2 33 Two daughter cells form, each containing 6 chromosomes. 34 El Ciclo Celular (Cellular growth) INTERPHAE (DNA synthesis) Mitosis G 2 (Cellular growth) Interfase Fases Gap G1 y G2 Fase íntesis de DNA Replicación del DNA Copiar fielmente todo el GENOMA (DNA) del organismo. Cromátidas hermanas MITOTIC (M) PHAE Está compuesto por DO FAE: Interfase y Mitosis 9

10 Haga una gráfica de puntos que ilustre el cambio en la cantidad de DNA en una célula durante el ciclo celular conecte los puntos. µg DNA G1 G2 M Citoc G1 Fase Mitótica: Mitosis y Citocinesis Telophase and Cytokinesis Cytokinesis Mitosis MITOTIC (M) PHAE..menos de 1 hora 5-6 horas horas G horas Prophase Mitosis Animal Profase Prometafase Metafase Anafase Telofase Anaphase Prometaphase Metaphase 10

11 Interfase tardía (G2) Profase Interfase : Duplicación de los centrosomas. (Fase ) Mitosis en la Célula Animal Profase: Cromatina se condensa, cada cromosoma está compuesto de dos cromátidas hermanas. Nucleolo desaparece. e observan los 2 centrosomas (cada uno con un par de centríolos). Los centrosomas migran hacia los polos y se inicia la formación del huso mitótico. Prometafase 11

12 Mitosis en la Célula Animal Prometafase: Desaparece la envoltura nuclear. Termina la condensación de los cromosomas. En la región del centrómero se forma el cinetocoro en cada cromátida. e distinguen microtúbulos cinetocóricos y microtúbulos nocinetocóricos. Metafase Mitosis en la Célula Animal Metafase: Centrosomas están en los polos opuestos de la célula. Cromosomas están alineados en el plano de metafase. Usualmente es un punto equidistante de los polos. Las cromátidas hermanas miran hacia los polos. Los microtúbulos cinetocóricos estan enlazados fuertemente a los cinetocoros de las cromátidas. Huso mitótico FUNCIONE 1. epara los cromosomas replicados y moverlos hasta los polos de la ceéula. 2. Dirige el proceso de citocinesis. 12

13 Huso mitótico Anafase Mitosis en la Célula Animal Anafase: e separan las cromátidas hermanas. Cada una se convierte en un cromosoma individual. El huso mitótico mueve las cromátidas hasta hermanas hacia los polos opuestos. La célula se alarga por el alargamiento de los microtúbulos nocinetocóricos. Telofase y Citocinesis 13

14 Mitosis en la Célula Animal Telofase: e forma la envoltura nuclear y nucleolos. Cromosomas se decondensan. e desorganiza el huso mitótico. Nucleus Chromatin Nucleolus condensing Mitosis Vegetal Chromosome Profase Prometafase Metafase Anafase Telofase Citocinesis Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. urco de segmentación 100 µm Vesicles forming cell plate Placa celular 1 µm New cell wall M G 2 Anillo contractil microfilamentos Daughter cells (a) Cleavage of an animal cell (EM) Daughter cells (b) Cell plate formation in a plant cell (EM) Vesículas del Aparato de Golgi 56 14

15 Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. M G 2 M G Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. M G 2 M G 2 59 Two daughter cells form, each containing 6 chromosomes

16 ITEMA DE CONTROL DEL CICLO CELULAR Compuesto por un conjunto de proteínas. Regula las transiciones que ocurren en el ciclo. Paran o detienen el ciclo hasta que se completen o corrijan eventos específicos. ITEMA DE CONTROL DEL CICLO CELULAR Punto de cotejo G1 (punto de restricción): Determina si las condiciones ambientales son adecuadas para la división celular y revisa si hay daños en el DNA. eñales de Pare y iga: eñales internas y externas en los puntos de cotejo calpels Petri plate Without PDGF cells fail to divide Factores de crecimiento Mitogénicos With PDGFcells proliferate eñales internas y externas Dependencia de Anclaje Inhibición Denso-dependiente Dependencia de anclaje Las células tienen que estar adheridas a un sustrato para poder dividirse. Inhibición densodependiente Dependiente de densidad. Factores de crecimiento Inhibición por contacto Cultured fibroblasts 10 µm 25 µm (a) Células de mamífero -Normales (b) Células Cancerosas 25 µm 16

17 ITEMA DE CONTROL DEL CICLO CELULAR Punto de cotejo G2: Revisa si hay daños en el DNA y evalua si todo el DNA esta replicado ITEMA DE CONTROL DEL CICLO CELULAR Punto de cotejo M: Determina si todos los cromosomas están enlazados correctamente al huso mitótico. Fig a Ciclina y actividad de MPF M G 2 M G 2 M MPF activity Cyclin concentration Time (a) Fluctuation of MPF activity and cyclin concentration during the cell cycle / RETRICTION POINT Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland cience 2008) 17

18 18