Fundamentos del Núcleo Celular, Ciclo Celular y División Celular

Procesos Principales del Núcleo

• Duplicación y ensamblado (histonas) del ADN, formando la cromatina.
• Transcripción y procesamiento del ARN.
• Regulación de la expresión génica.

Partes del núcleo interfásico

• Poros nucleares de la envoltura nuclear: intercambio de sustancias núcleo-citoplasma.
• Nucléolo: formación de ribosomas.
• Cromatina: permite que el ADN quepa en el núcleo gracias a su condensación y ensamblaje con las histonas (proteínas).

Fase M: Cambios estructurales

• Desorganización de la envoltura nuclear y de los poros nucleares.
• Disgregación del nucléolo.
• Condensación de los cromosomas.
• Formación del huso acromático.

Relación ADN y Cromatina

• La cromatina es ADN condensado y ensamblado gracias a las histonas.
• Los cromosomas son filamentos de cromatina condensados.

Telómeros y Envejecimiento

• Dado que los cromosomas eucariotas son lineales, sus extremos (telómeros) no pueden replicarse, acortándose en cada etapa, lo que se relaciona con el envejecimiento y la muerte celular.
• Las telomerasas son enzimas que evitan el acortamiento de los telómeros en las células cancerosas, impidiendo su envejecimiento.

Cariotipo y Ciclo Celular

El cariotipo es el conjunto de los cromosomas de una célula de un organismo, clasificados por autosomas y cromosomas sexuales.

El ciclo celular es la sucesión de etapas de crecimiento y aumento de orgánulos (interfase) y división celular (mitosis y meiosis) por las que transcurre la vida de una célula en proliferación:

• Interfase (fase G1): crecimiento celular y síntesis de enzimas, ARNm, ARNt y ARNr.
• Interfase (fase S): duplicación o replicación del ADN y de los centríolos.
• Interfase (fase G2): ensamblaje de las estructuras necesarias para la división celular.
• Fase M: división celular.

Control del ciclo celular

• Checkpoints: se evalúa la integridad del ADN, la presencia de nutrientes y el tamaño celular.
• Proteína p53: una mutación en el gen p53 deriva en una síntesis incorrecta de esta proteína, encargada de detener el ciclo o activar la apoptosis ante daños irreparables en el ADN, evitando el desarrollo de células tumorales.

Mitosis y Meiosis

Mitosis (Profase, Metafase, Anafase, Telofase)

Es el proceso mediante el cual una célula madre da lugar a dos células hijas genéticamente idénticas. Su importancia biológica radica en la reproducción asexual (organismos unicelulares) y en el crecimiento y reparación de tejidos (pluricelulares).

• Balance: 92 cromátidas / 2 células hijas / 46 cromosomas / 46 cromátidas.

Meiosis y diferencias clave

En la anafase mitótica se separan las cromátidas hermanas; en la anafase I meiótica se separan los cromosomas homólogos; y en la anafase II meiótica se separan las cromátidas recombinadas.

• Balance meiosis: 92 cromátidas / 4 células hijas / 23 cromosomas / 23 cromátidas.

Importancia biológica de la meiosis

• Mantiene constante el número de cromosomas durante la reproducción sexual mediante la producción de gametos haploides (gametogénesis: espermatogénesis y ovogénesis).
• Genera variabilidad genética mediante:
  • Recombinación genética (sobrecruzamiento en profase I).
  • Segregación al azar (anafase I) de los cromosomas homólogos.