MEDICINA GENOMICA. M en C Karol Carrillo Sánchez INMEGEN

Transcripción

1 MEDICINA GENOMICA M en C Karol Carrillo Sánchez INMEGEN kcarrillo@inmegen.gob.mx 10 Febrero 2009

2 Ciclo Celular Teoría Celular: Todas las células se forman a partir de células preexistentes Crecimiento y desarrollo de los organismos

3 Ciclo Celular Teoría Celular: Todas las células se forman a partir de células preexistentes Crecimiento y desarrollo de los organismos Crecimiento y multiplicación celular

4 Ciclo Celular División Replicar DNA de manera precisa Las copias se transmiten a las células hijas Procariotas: Proceso sencillo Eucariotas: Proceso complejo

5 Ciclo Celular Fisión Binaria en Procariotas Organismos genéticamente iguales

6 Ciclo Celular Puntos en común entre células eucariotas y procariotas Crecimiento Duplicación del DNA Separación del DNA Original de su Réplica Separación de las 2 células hijas

7 Ciclo Celular Definición de Ciclo Celular Secuencia cíclica de procesos en la vida de una célula eucariota que conserva la capacidad de dividirse Consiste en 1. Interfase 2. Mitosis 3. Citocinesis

8 Ciclo Celular Tiempo de regeneración Lapso de tiempo requerido para completar un ciclo celular En general todas las células pasan por dos periodos en el curso de su ciclo celular Interfase División o Fase M

9 Ciclo Celular INTERFASE: Periodo durante el cual la célula crece, replica su DNA y se prepara para la siguiente división DIVISION O FASE M: Mitosis o división del núcleo: Se separan los cromosomas hijos replicados anteriomente. Citocinesis: División del citoplasma en dos células hijas

10 Ciclo Celular

11 Repaso Cromatina

12 Repaso Cromatina

13 Repaso Cromatina Replicación y Transcripción

14 Cromosomas 23 pares Homologos Diploides Continuidad del número cromosómico Mitosis

15 Mitosis Reproducción Crecimiento y desarrollo

16 Ciclo Celular

17 Interfase G1: (Gap, Intervalo) Funciones necesarias para vivir Secreción Obtención de Energía Endocitosis Acumulación ATP Incremento tamaño Tiempo variado Dias, meses o años Células nerviosas Músculo esquelético Citocinesis anterior ATP y pequeña Ya no se dividen Salen del ciclo celular G0

18 Interfase S: Síntesis o Replicación del DNA Inicia Tamaño necesario ATP Suficiente Replicación: Doble hebra se separa y produce 2 hebras hijas Una cadena hija queda unida a una molde Semiconservativa Unidas por el centrómero Síntesis de histonas y duplicación de centriolos

19 Interfase G2 Tiempo que transcurre entre la duplicación del DNA y la mitosis Durante fase S hay consumo importante de ATP Crecimiento y adquisición de ATP Mitosis

20 Punto de Restricción Factores que afectan la división celular ΔTemperatura Δ ph Nutrientes Disminución de la velocidad de la división celular Células se detienen Fase tardia de G1 Punto de restricción

21 Ciclo Celular INTERFASE: Periodo durante el cual la célula crece, replica su DNA y se prepara para la siguiente división DIVISION O FASE M: Mitosis o división del núcleo: Se separan los cromosomas hijos replicados anteriomente. Citocinesis: División del citoplasma en dos células hijas

22 Ciclo Celular

23 Mitosis Proceso de formación de dos células idénticas (generalmente) Por replicación y división de los cromosomas de la célula original Generalidades Los cromosomas replicados se posicionan en la mitad de la célula Segregan, cada célula recibe una copia de cada cromosoma original Microtúbulos Centriolos: Aster: Corona de microtúbulos

24 Mitosis

25 Mitosis

26 Mitosis

27 Mitosis Fases de la mitosis 1. Profase 2. Metafase 3. Anafase 4. Telofase Citocinesis

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29 Mitosis: Profase Condensación de cromatina Dos cromátidas unidas Membrana nuclear desaparece Nucleolo se dispersa Centriolos se dividen Migran a los polos Formación del huso mitótico Centrómeros claramente visibles Cinetócoros asociados RE y AG se fragmentan en vesículas Desorganización del citoesqueleto: pierde forma original (esférica)

30 Mitosis: Profase

31 Mitosis: Profase

32 Mitosis: Metafase Máximo grado de condensación de cromosomas Cromosomas migran al centro de la célula Se adhiere el huso mitótico al cinetócoro

33 Mitosis: Anafase Separación de los centrómeros Arrastre de cromátidas a los polos opuestos

34 Mitosis: Telofase Los cromosomas llegan a sus respectivos polos La membrana nuclear se reconstituye Aprecian 2 células Misma información genética y número de cromosomas Cromatina se vuelve difusa

35 Citocinesis Separación de células formadas Relocalización de plástidos, AG, citoplasma Reestablece el citoesqueleto

36 Regulación del Ciclo Celular Algunas células se dividen rápidamente Sólo una vez (células nerviosas) Conservan la capacidad de dividirse (células hepáticas) Existe un reloj molecular????? Ciclinas: Alternan periodos de síntesis con periodos de degradación CDK: Cinasas, Fosforilan productos

37 Regulación del Ciclo Celular Tipos de Ciclinas E D A B G Tipos de Cinasas cdk cdc La interacción entre estas dos clases de moléculas promueve que el ciclo celular continué o se detenga

38 Ciclinas y Cdk

39 G0 Rb SW1 E2F HDACX G1 S G2/M

40 G0 Rb SW1 E2F HDACX G1 mitógenos Cdk 4 Cic D Rb E2F SW1 Cic E S G2/M

41 G0 Rb E2F HDACX G1 mitógenos Cdk 4 Cic D E2F Rb Cic E Rb Cdk 2 Cic E E2F Cic A S G2/M

42 G0 Rb E2F HDACX G1 mitógenos Cdk 4 Cic D E2F Rb X Cic E Rb Cdk 2 Cic E E2F Cic A S Cdk 2 Cic A E2F Rb Cic B G2/M

43 G0 Rb E2F HDACX G1 mitógenos Cdk 4 Cic D Rb E2F X Cic E Rb Cdk 2 Cic E E2F X Cic A S Cdk 2 Cic A E2F Rb X Cic B Rb G2/M Cdk 1 Cic B E2F

44 Respuesta a factores externos

45 Respuesta a factores externos Secreción parácrina FGF PDGF EGF Secreción endócrina Somatomedina (H, Cartilago en CO) Eritropoyetina (riñones: GR en MO)

46 Otros niveles de regulación G1: Verifica errores previos a la fase S P53 Responde a DNA dañado, mutado en cáncer G2: Verifica que el DNA este replicado Daño en el DNA Mitosis: Alineación correcta de cromosomas Cantidad correcta de cromosomas

47 Otros niveles de regulación

48 Frenos del Ciclo Celular DNA dañado p53 Apoptosis Telómeros: Cada ciclo celular se acortan (50-200nt) Senescencia Telomerasa: RNA-proteínas, evitan acortamiento de telómeros

49 Frenos del Ciclo Celular DNA dañado p53 Apoptosis Telómeros: Cada ciclo celular se acortan (50-200nt) Senescencia Telomerasa: RNA-proteínas, evitan acortamiento de telómeros Tejidos fetales: Telomerasa Tejidos adultos: Telomerasa

50 Mitosis y Meiosis División celular Mitosis: Células hijas idénticas a la madre en número de cromosomas Diploides (2n) Somáticas Meiosis: Células hijas presentan la mitad del material genético Hapliodes (1n) Gametos

51 Mitosis y Meiosis La mayor parte de las celulas del cuerpo se dividen por mitosis Celulas somaticas Las gonadas se dividen mediante meiosis Gametos

52 Mitosis y Meiosis La mayor parte de las células del cuerpo se dividen por mitosis Células somáticas Las gónadas se dividen mediante meiosis Gametos Célula reproductora haploide que cuando su núcleo se fusiona con otro gameto del sexo opuesto origina un cigoto diploide

53 Meiosis Reproducción sexual Reproducción asexual Crecimiento y desarrollo

54 Meiosis Procesos esenciales de la meiosis Reducción del número de cromosomas Segregación al azar de los cromosomas Recombinación genética por intercambio de segmentos cromosómicos Se presenta en gametos Tipo especial de división nuclear que segrega una copia de cada cromosoma homólogo en un nuevo gameto

55 Meiosis Fases Ocurren 2 divisiones celulares sucesivas Meiosis I Reducción: 2n n Meiosis II División: Divide el juego de cromosomas

56 Meiosis Fases Ocurren 2 divisiones celulares sucesivas Meiosis I Reducción: Profase I Metafase I Anafase I Telofase I Meiosis II División: Profase II Metafase II Anafase II Telofase II

57 Meiosis Consecuencias genéticas de la Meiosis Reducción del número de cromosomas: Diploide Haploide Permite que el fenómeno siguiente de la fecundación mantenga el número de cromosomas de la especie Recombinación de información genética heredada del padre y de la madre: El crossing over permite intercambio de la información. Como consecuencia ningún hijo heredará un cromosoma íntegro de sus abuelos Segregación al azar de cromosomas paternos y maternos: La se- Paración de los cromosomas paternos y maternos recombinados es al azar Contribuyen al aumento de la diversidad genética

58 Diferencias entre mitosis y meiosis La mitosis mantiene el nivel de ploidia y la meiosis la reduce Meiosis se puede considerar como una fase de reducción del número de los cromosomas seguida por una mitosis ligeramente modificada Meiosis ocurre en pocas células y la mitosis en la mayoría

59 Gametogénesis 200,000,000 al día 1 óvulo mensual

60 Meiosis Profase I: Apareamieto de los cromosomas homólogos Leptonema: griego leptos: delgado y nema: filamentos Tamaño del núcleo Cromosomas visualizan, mas delgados que en mitosis Zygonema: griego zygon: pareja Cromosomas homólogos replicados se alinean tétrada

61 Meiosis Profase I Paquinema: griego pachys: grueso Cromosomas se acortan Se completa el apareamiento de los cromosomas homólogos Entrecruzameinto o Crossing over Variabilidad

62 Meiosis Profase I Diplonema: Griego diplos: doble Cromosomas homólogos se separan Diacinesis: Mayor condensación de cromosomas Disuelve el nucleolo Desaparece membrana nuclear Formación de huso mitótico

63 Meiosis Profase I Apareamieto de los cromosomas homólogos

64 Meiosis Metafase I Tétradas se alinean al ecuador de las células Huso se adhiere a los centrómeros de cada par homólogo Anafase I Tétradas se separan Cromosomas son arrastrados hacia los polos opuestos Centrómeros aparecen intactos

65 Meiosis

66 Meiosis Telofase I: Se puede formar la membrana nuclear Cada célula posee un par de cromosomas Cromátidas ya no son genéticamente idénticas

67 Meiosis Profase II Membrana se disuelve Aparecen fibras del huso mitótico

68 Meiosis Metafase II Cromosomas en plano ecuatorial Fibras del huso se adhieren al cinetocoro Anafase II Se divide el centrómero Cromátides se separan hacia polos opuestos de la célula

69 Telofase II Meiosis

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72 Inhibición del Ciclo Celular Vegetales Colchicina Colcemida Podofilina Vincristina Sulfato de Vinblastina

73 Inhibición del Ciclo Celular Vegetales Colchicina Colcemida Podofilina Vincristina Sulfato de Vinblastina Formacion del Huso mitotico

74 Inhibición del Ciclo Celular Agentes alquilantes Cisplatino Ciclofosfamida Mecloretamina Sintesis del DNA Nitrosoureas Carmustina Lomustina Afectan la reparacion del DNA

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