Interfase

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Interfase ( interfase en inglés  ) - el período del ciclo celular , subdividido en G 1 -, G₀-, S- y G 2 -fases. Durante la interfase, la célula se prepara para la futura división: crece, duplica la cantidad de citoplasma , proteínas celulares y orgánulos . En la fase S, se produce la duplicación del ADN y los centrosomas (centros celulares).

Grandes Eventos

En un cultivo celular humano típico , la interfase toma 23 horas de un ciclo celular de 24 horas. Se observa crecimiento celular a lo largo de la interfase. La interfase no solo proporciona un retraso de tiempo para permitir que la célula crezca, sino que también brinda a la célula la oportunidad de evaluar la idoneidad de las condiciones externas e internas para la duplicación del ADN y la subsiguiente división [1] .

Fase G 1 (presintético)

La fase G 1 es la más importante en términos de controlar las condiciones en las que se encuentra la celda. Su duración está determinada en gran medida por las condiciones externas y las señales de otras células. Si las condiciones no son favorables para la división, la célula retrasa el paso por la fase G 1 e incluso puede entrar en un estado de reposo especial: la fase G 0 . Las células pueden permanecer en este estado durante días, semanas e incluso años antes de que se reanude la proliferación . Muchas células están en G 0 hasta su propia muerte o la muerte del organismo. En la fase G1 temprana , hay un importante punto de control del ciclo celular conocido como punto de restricción de mamíferos o inicio de levadura . Si las condiciones son favorables y la célula recibe señales de crecimiento y división de sus vecinas, entonces las células superan este punto y luego se comprometen con la duplicación del ADN, incluso si las señales externas de crecimiento y división desaparecen [1] .

En la mitosis tardía y la fase G 1 , comienza el proceso de inicio de la replicación del ADN: un complejo prereplicativo multiproteico se ensambla en los orígenes de la replicación (puntos de origen de la replicación) . A veces, esta etapa se denomina autorización (licencia) de los orígenes de replicación, porque el inicio de la duplicación del ADN afecta solo aquellos puntos con los que se asocia el complejo prereplicativo [2] .

S-fase (sintético)

En la fase S, junto con el crecimiento celular, ocurren dos eventos importantes: la duplicación del ADN y los centrosomas (o centro celular) se duplican. La duplicación del ADN representa una parte significativa del ciclo celular. La replicación del ADN se activa exactamente una vez por ciclo celular mediante quinasas especiales dependientes de ciclina . En la fase S, los componentes del complejo pre-replicativo ensamblados en los orígenes de la replicación en la fase G1 inician el ensamblaje de un complejo más grande, el complejo de pre-iniciación. Desenrolla la hélice de ADN y carga polimerasas de ADN y otras proteínas de replicación de ADN en ella. Después del ensamblaje del complejo de preiniciación, los componentes del complejo de prereplicación se disocian y el ensamblaje de este complejo se vuelve imposible hasta la siguiente fase G1 . Por lo tanto, los orígenes de replicación solo pueden activarse una vez por ciclo [2] .

La duplicación de los centrosomas comienza con el inicio de la formación de nuevos centriolos cerca de los antiguos centriolos hijos y maternos durante la transición de la célula de la fase G1 a la fase S. Durante las fases S y G 2 , los centriolos crecen hasta alcanzar el tamaño de los centriolos originales. Al final del crecimiento, se forma un diplosoma : uno de los centríolos anteriores con un centriolo recién sintetizado, y el centriolo hijo anterior se convierte en el centriolo materno, y el centriolo materno anterior conserva su estado. En el diplosoma, los centríolos son perpendiculares entre sí. A medida que avanza la mitosis, la distancia entre los centríolos de la madre y la hija en cada diplosoma aumenta hasta que, al final de la anafase , los diplosomas se separan. Al separar los centríolos en el diplosoma, cada uno de ellos está rodeado de material pericentriolar . La secuencia de eventos descrita constituye el ciclo del centrosoma [4] [5] [6] .

Fase G 2 (post-sintética)

La fase G 2 es un período de rápido crecimiento celular y síntesis de proteínas , durante el cual la célula se prepara para la subsiguiente división . Curiosamente, la fase G 2 no es necesaria: algunos tipos de células, por ejemplo, las células de embrión de rana Xenopus y algunos tumores cancerosos [7] , entran en mitosis inmediatamente después de la duplicación del ADN, es decir, la fase S. Los mecanismos de regulación de la fase G2 no se conocen bien. Según una hipótesis, la duración de la fase G 2 está regulada por el tamaño celular. Tal mecanismo de control se ha descrito en la levadura Schizosaccharomyces pombe [8] . Bioquímicamente, la fase G 2 se completa cuando se alcanza la concentración umbral del complejo activo de ciclina B1 con quinasa dependiente de ciclina 1 ( Cdk1), también conocido como factor promotor de la maduración . La fase G 2 tiene un punto de control que detiene las células en la fase G 2 cuando se detecta daño en el ADN. Este efecto se logra mediante la inhibición de la actividad de Cdk1 [9] .  

Notas

  1. 1 2 Alberts et al., 2013 , pág. 1623.
  2. 1 2 Alberts et al., 2013 , pág. 1642.
  3. Figura 1 . Aurora-A: el fabricante y el interruptor de los polos del huso . Revista de Ciencias Celulares. Consultado el 11 de diciembre de 2012. Archivado desde el original el 11 de mayo de 2012.
  4. Chrétien D. , Buendia B. , Fuller SD , ​​Karsenti E. Reconstrucción del ciclo del centrosoma a partir de micrografías crioelectrónicas.  (Inglés)  // Revista de biología estructural. - 1997. - vol. 120, núm. 2 . - Pág. 117-133. -doi : 10.1006/ jsbi.1997.3928 . —PMID 9417977 .
  5. Kuriyama R. , Borisy GG Ciclo centriolo en células de ovario de hámster chino determinado por microscopía electrónica de montaje completo.  (Inglés)  // El Diario de biología celular. - 1981. - vol. 91, núm. 3 punto 1 . - Pág. 814-821. —PMID 7328123 .
  6. Vorobjev IA , Chentsov Yu S. Centrioles en el ciclo celular. I. Células epiteliales.  (Inglés)  // El Diario de biología celular. - 1982. - vol. 93, núm. 3 . - Pág. 938-949. — PMID 7119006 .
  7. Liskay RM Ausencia de una fase G2 medible en dos líneas celulares de hámster chino.  (inglés)  // Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. - 1977. - vol. 74, núm. 4 . - Pág. 1622-1625. — PMID 266201 . )
  8. Moseley JB , Mayeux A. , Paoletti A. , Nurse P. Un gradiente espacial coordina el tamaño celular y la entrada mitótica en la levadura de fisión.  (Inglés)  // Naturaleza. - 2009. - Vol. 459, núm. 7248 . - Pág. 857-860. -doi : 10.1038 / nature08074 . —PMID 19474789 .
  9. Sha W. , Moore J. , Chen K. , Lassaletta AD , Yi CS , Tyson JJ , Sible JC La histéresis impulsa las transiciones del ciclo celular en los extractos de huevo de Xenopus laevis.  (inglés)  // Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. - 2003. - vol. 100, núm. 3 . - Pág. 975-980. -doi : 10.1073/ pnas.0235349100 . —PMID 12509509 .

Literatura