Los eucariotas y el Ciclo celular | Scitable

El ciclo de la vida celular, también llamado el ciclo celular, incluye muchos procesos necesarios para el éxito de la autorreplicación. Más allá de la realización de las tareas del metabolismo rutinario, la célula debe duplicar sus componentes – lo más importante, su genoma – para que físicamente pueda dividirse en dos células hijas completas. La célula también debe pasar a través de una serie de puestos de control que garanticen que las condiciones para la división ya son favorables.

¿Qué fases componen el ciclo de la célula eucariota?

En eucariotas, el ciclo celular consiste en cuatro fases discretas: G1, S, G2 y M. La S o fase de síntesis es cuando se produce la replicación del ADN, y la M o la fase de mitosis es cuando la célula se divide. Las otras dos fases, G1 y G2, las denominadas fases gap, son menos espectaculares pero igualmente importantes. Durante la G1, la célula lleva a cabo una serie de comprobaciones antes de entrar en la fase S. Más tarde, durante la G2, la célula de manera similar comprueba su disposición para proceder a la mitosis.

En conjunto, las fases G1, S y G2 constituyen el período conocido como la interfase. Las células suelen pasar mucho más tiempo en la interfase que lo hacen en la mitosis. De las cuatro fases, G1 es más variable en términos de duración, aunque a menudo es la porción más larga del ciclo celular (Figura 1).

Figura 1: El ciclo celular eucariótico

¿Cómo las células monitorean su progreso a través del Ciclo Celular?

Con el fin de pasar de una fase de su ciclo de vida a la siguiente, una célula debe pasar a través de numerosos puntos de control. En cada punto de control, algunas proteínas especializadas determinan si existen las condiciones necesarias. Si es así, la célula es libre de entrar en la siguiente fase. Si no, la progresión a través del ciclo celular se detiene. Los errores en estos puestos de control pueden tener consecuencias catastróficas, incluyendo la muerte celular o el crecimiento ilimitado que es el cáncer.
Cada parte del ciclo celular cuenta con unos puntos de control únicos. Por ejemplo, durante G1, la célula pasa a través de un punto de control crítico que garantiza que las condiciones ambientales (incluyendo señales de otras células) son favorables para la replicación. Si las condiciones no son favorables, la célula puede entrar en un estado de reposo conocido como G0. Algunas células permanecen en G0 por toda la vida del organismo en el cual residen. Por ejemplo, las neuronas y las células de músculo esquelético de mamíferos están típicamente en G0.
Otro punto de control importante tiene lugar más tarde en el ciclo celular, justo antes de que una célula pase de G2 a la mitosis. Aquí, un número de proteínas escrutan el ADN de la célula, asegurándose de que está estructuralmente intacto y que se replica correctamente. La célula puede hacer una pausa en este punto para darse tiempo a la reparación del ADN, si fuera necesario.
Sin embargo, otro punto de control del ciclo celular crítico tiene lugar a mediados de la mitosis. Esta comprobación determina si los cromosomas de la célula se han montado correctamente en el huso, o red de microtúbulos que les separan durante la división celular. Este paso reduce la posibilidad de que las células hijas resultantes tendrán un número de cromosomas desiguales, una condición llamada aneuploidía.

¿Cómo estudian los científicos el ciclo celular?

El ciclo celular y su sistema de puestos de control mostrará una fuerte conservación evolutiva. Como resultado, todos los eucariotas, desde una sola célula de levadura a complejos vertebrados multicelulares, pasan a través de las mismas cuatro fases y los mismos puntos de control clave. Esta universalidad del ciclo celular y sus puestos de control permite a los científicos utilizar organismos modelo relativamente simples para aprender más acerca de la división celular en las células eucariotas de todo tipo, incluidos los humanos. De hecho, dos de los tres científicos que recibieron el Premio Nobel para la investigación del ciclo celular utilizaron la levadura como objeto de sus investigaciones.

Conclusión

El ciclo celular eucariótico incluye cuatro fases necesarias para el crecimiento y la división. Cuando una célula pasa a través de cada fase, también pasa a través de varios puntos de control. Estos puntos de control garantizan que la mitosis se produce sólo cuando las condiciones ambientales son favorables y el genoma celular se ha reproducido con exactitud. En suma, este conjunto de controles de división ayuda a prevenir el desequilibrio cromosómico en las células hijas recién producidas.

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