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¿Ocurre un cruce mitótico en G1?

¿Ocurre un cruce mitótico en G1?


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Estaba leyendo este artículo en wikipedia y encontré esto:

Se ha sugerido que la recombinación tiene lugar durante G1, cuando el ADN está en su fase de 2 hebras, y se replica durante la síntesis de ADN.

Si, por ejemplo, el alelo A está presente en 1 y a está presente en 1 'y la recombinación ocurre de manera que a está presente en 1 y A en 1' y luego ambos se duplican durante la fase S.

Entonces, ¿cómo van a ser diferentes las células hijas entre sí y de la célula madre en términos de fenotipo? (obviamente, los alelos alrededor de estos alelos van a cambiar)

¿Cómo puede esto resultar en un manchado de gemelos en Drosophila o cualquier otro rasgo que se produzca debido a la unión de alelos homocigotos mediante cruces mitóticos?


En primer lugar, esto se llama mosaicismo genético y, de hecho, la recombinación mitótica es un factor de contribución.

Los eventos de cruce mitótico implican el intercambio, por recombinación homóloga, de regiones de cromosomas. El 60% de los eventos de recombinación homóloga pueden ocurrir durante G1 y el 40% de esos eventos ocurren después de que se replican los cromosomas (ver este artículo). Para que ocurra el manchado de gemelos, necesita que la recombinación homóloga ocurra en los cromosomas replicados (es decir, necesita 4 cromátidas).

Para su pregunta sobre detección de gemelos. La siguiente imagen ilustra bien cuáles son los resultados de la recombinación homóloga que involucra dos alelos y cromosomas replicados (cada línea es una cromátida).

Si la célula es heterocigótica (fenotipo normal) para los dos alelos recesivos, aquí se llama y y sn (respectivamente los alelos "amarillo" y "cerdas chamuscadas"), entonces son posibles dos escenarios de recombinación que difieren según el lugar donde ocurrió la recombinación. Tenga en cuenta que y + y sn + son los alelos de tipo salvaje y portar esos alelos no provocan un fenotipo particular. El fenotipo de las células hijas resultantes son:

  • Manchas gemelas: Manchas amarillas pero no chamuscadas (y / sn +) y manchas chamuscadas pero no amarillas (y + / sn) para la recombinación después de la y / sn lugar
  • Manchas amarillas individuales: Manchas amarillas pero no chamuscadas (y / sn +) y sin manchas (y + / sn +) para la recombinación entre y y sn

Aquí la imagen real de lo que sucede:

Por lo tanto, esto debería aclarar por qué las células hijas pueden mostrar fenotipos que difieren de la célula madre original, es decir, la combinación de alelos (especialmente para los recesivos) cambia después de eventos de cruce mitótico. El fenotipo de la mancha gemela en Drosophila melanogaster es un excelente ejemplo para ilustrar eso.


Cruce mitótico | División celular

El cruce no solo ocurre durante la meiosis sino también durante la mitosis. En individuos heterocigotos para un gen que produce un fenotipo visible, el cruce somático conduce a la producción de & # 8220 manchas gemelas & # 8221 de fenotipos dominantes y recesivos.

El cruce mitótico fue descubierto por primera vez en Drosophila por Stern en 1936, entre los seis genes ligados y (color amarillo del cuerpo) y sn (cerdas chamuscadas = cerdas romas dobladas). El gen sn está ubicado proximal, mientras que y está ubicado distal al centrómero del cromosoma X.

El fenotipo de una mosca en la que ambos genes están en condición heterocigótica en fase de repulsión (configuración trans) (sn + y / sn y +) es de tipo salvaje, siempre que no haya entrecruzamiento. Hay tres posibilidades de cruzar.

1. El cruce entre los genes sn e y producirá células con genotipo (sn + y / sn y) y combinaciones complementarias (, sn + y + / sn y +). Esto daría como resultado la producción de una sola mancha amarilla (en realidad, hay una mancha gemela de tipo amarillo y silvestre, pero esta última no es detectable debido al fondo de tipo silvestre).

2. El cruce entre el centrómero y el gen sn daría como resultado las combinaciones de gemelos sn + y / sn + y y sny + sn que producirían una mancha con el color del cuerpo amarillo y la otra con cerdas chamuscadas (fig. 11.13).

3. Puede ocurrir un doble cruce entre el centrómero y el gen sn y entre los genes sn e y esto producirá el genotipo sn y / sny +. y las combinaciones complementarias sn + y / sn + y +. Estos genotipos producirán una sola mancha con cerdas chamuscadas.

El tamaño de los puntos gemelos varía según (el número de divisiones celulares posteriores en los productos cruzados.

La recombinación mitótica es menos frecuente que la recombinación meiótica. Sin embargo, las frecuencias relativas para dos cromosomas diferentes o dos regiones de un cromosoma pueden diferir. En el hongo Aspergillus, se ha utilizado la recombinación mitótica en estudios de ligamiento y se preparó un mapa de ligamiento para los genes pro (prolina que requiere mutación), paba (p-amino benzoato que requiere mutación) ey (mutación amarilla).

Se presume que el cruce mitótico ocurre durante la profase mitótica, pero se desconoce la etapa exacta. No se sabe si el cruce ocurre durante la interfase antes de la mitosis o durante la transición de la interfase a la profase o durante la profase.


Dinámica de la estructura de la cromatina durante la transición de fase de mitosis a G1

Las características de la organización de la cromatina de orden superior, como los compartimentos A / B, los dominios de asociación topológica y los bucles de cromatina, se interrumpen temporalmente durante la mitosis 1,2. Debido a que se cree que estas estructuras influyen en la regulación genética, es importante comprender cómo se restablecen después de la mitosis. Aquí examinamos la dinámica de la reorganización cromosómica por Hi-C después de la mitosis en poblaciones de células eritroides de ratón sincrónicas y altamente purificadas. Observamos un rápido establecimiento de los compartimentos A / B, seguido de su intensificación y expansión gradual. Los dominios de contacto se forman a partir de "de abajo hacia arriba": los subTAD más pequeños se forman inicialmente, seguidos de la convergencia en estructuras de TAD de múltiples dominios. El CTCF se retiene parcialmente en los cromosomas mitóticos e inmediatamente reanuda la unión completa en ana / telofase. Por el contrario, la cohesina se expulsa por completo de los cromosomas mitóticos y recupera la unión focal a un ritmo más lento. La formación de bucles estructurales co-anclados CTCF / cohesina sigue la cinética del posicionamiento de cohesina. Los patrones de contacto en forma de franja, anclados por CTCF, crecen en longitud, lo que es consistente con un proceso de extrusión de bucle después de la mitosis. Las interacciones entre los elementos reguladores cis pueden formarse rápidamente, con tasas superiores a las de los contactos anclados a CTCF / cohesina. En particular, identificamos un grupo de contactos transitorios que emergen rápidamente entre elementos reguladores cis en ana / telofase que se disuelven con la entrada de G1, coincidente con el establecimiento de límites internos o bucles de cromatina de interferencia cercanos. También describimos la relación entre la reactivación de la transcripción y las características arquitectónicas. Nuestros hallazgos indican que fuerzas distintas pero mutuamente influyentes impulsan la reconfiguración de la cromatina posmitótica.

Cifras

Datos extendidos Figura 1 ∣. Modelos, experimentales ...

Datos extendidos Figura 1 ∣. Modelos, flujo de trabajo experimental y control de calidad de datos.

Datos extendidos Figura 2 ∣. Fortalecimiento del compartimento ...

Datos extendidos Figura 2 ∣. Fortalecimiento y expansión del compartimento desde ana / telofase hasta G1 tardío.

Datos extendidos Figura 3 ∣. Detección de dominio ...

Datos extendidos Figura 3 ∣. Detección de dominios y estructuras residuales "similares a dominios" en prometafase.

Datos extendidos Figura 4 ∣. TAD y ...

Datos extendidos Figura 4 ∣. Dinámica de TAD y subTAD después de la mitosis.

Datos extendidos Figura 5 ∣. CTCF y ...

Datos extendidos Figura 5 ∣. CTCF y ocupación de cromatina cohesina en mitosis y entrada G1.

Datos extendidos Figura 6 ∣. Estadísticas de bucle ...

Datos extendidos Figura 6 ∣. Estadísticas de bucle y agrupación de k-medias en bucles estructurales.

Datos extendidos Figura 7 ∣. Reforma de ...

Datos extendidos Figura 7 ∣. Reforma de franjas de cromatina después de la mitosis.

Datos extendidos Figura 8 ∣. E / P suplementario…

Datos extendidos Figura 8 ∣. Análisis complementarios de bucle E / P.

Datos extendidos Figura 9 ∣. Relación entre…

Datos extendidos Figura 9 ∣. Relación entre la organización estructural posmitótica y la reactivación de genes.

Figura 1 ∣. Aparición temprana y progresiva ...

Figura 1 ∣. Aparición precoz y fortalecimiento y expansión progresivos de los compartimentos A / B después de la mitosis.

Figura 2 ∣. Los dominios de contacto se desarrollan a partir de…

Figura 2 ∣. Los dominios de contacto se desarrollan de abajo hacia arriba después de la mitosis.

Figura 3 ∣. Acumulación focal de cohesina ...

Figura 3 ∣. La acumulación focal de cohesina se retrasa en comparación con CTCF y coincide con ...

Figura 4 ∣. cis -los contactos regulatorios son ...

Figura 4 ∣. cis -Los contactos reguladores se establecen rápidamente después de la mitosis y pueden ser transitorios.


Fase M

El ciclo celular de la mitosis

El nombre "mitosis" proviene de la palabra griega mitos, que significa "hilo". Además, el nombre fue acuñado en 1882 por el biólogo alemán Walter Flamming. La mitosis es la etapa más dramática del ciclo celular. Básicamente, comienza con la separación del cromosoma hijo y termina con la división celular (citocinesis).

En la mitosis, resulta en dos células hijas, cada una con el mismo número de cromosomas que el núcleo principal. La mitosis mantiene el número de cromosomas y genera nuevas células. Tanto las células haploides como las diploides pueden sufrir mitosis. Las células mitóticas haploides están presentes en hongos, gametofitos de plantas y en algunas células animales. El propósito de la mitosis es el crecimiento del organismo. Además, también reemplaza las celdas desgastadas.

La mitosis se divide en cinco subfases, que son:

Profase

Enfáticamente, ocupa casi la mitad del ciclo mitótico. Es la primera etapa de la mitosis. Durante la profase, los cromosomas duplicados se preparan para la segregación y se ensambla la maquinaria mitótica. La profase ocurre en los siguientes pasos:

Formación del cromosoma mitótico

Compactación de cromosomas o condensación de cromosomas ocurre durante la profase temprana. La condensación cromosómica es un proceso mediante el cual la célula convierte las fibras de cromatina en estructuras mucho más cortas y gruesas. Sin embargo, no altera la naturaleza de la fibra de cromatina. El proceso de compactación cromosómica es asistido por la enzima. condensina y topoisomerasa II. Como resultado de la compactación, los cromosomas de la célula mitótica aparecen como estructuras distintas en forma de varillas. En esta etapa, cada cromosoma replicado consta de dos cromátidas idénticas unidas por una estructura conocida como centrómero. El centrómero es la residencia de secuencias de ADN muy repetidas que sirven como sitios de unión para proteínas específicas.

Formación de huso mitótico

A medida que la célula progresa hacia la mitosis, los microtúbulos del citoesqueleto experimentan un amplio desmontaje. Los cambios citoplásmicos conducen al desarrollo del huso mitótico.

En primer lugar, los microtúbulos aparecen en una disposición "starburst" o aster alrededor de cada centrosoma durante la profase temprana. Después de eso, los centrosomas se separan entre sí y se mueven a lados opuestos del núcleo. Por lo tanto, sirven como los dos polos del huso mitótico. Después de la mitosis, se distribuirá un centrosoma a cada célula hija.

Disolución de la envoltura nuclear y posicionamiento del orgánulo citoplasmático.

En eucariotas superiores, el final de la profase corresponde a la ruptura de la envoltura nuclear. Sin embargo, no es una característica universal de la mitosis y no ocurre en todas las células. Por ejemplo, los eucariotas unicelulares (levaduras) sufren una mitosis cercana en la que la envoltura nuclear permanece intacta. En este caso, el cromosoma hijo migra a los polos opuestos del núcleo. Después de eso, se divide en dos.

Algunos de los orgánulos membranosos del citoplasma permanecen relativamente intactos a través de la mitosis. Estos incluyen mitocondrias, lisosomas, peroxisomas y cloroplastos.

Prometafase

La disolución de la envoltura nuclear marca el inicio de la segunda fase de la mitosis: la prometafase. De hecho, es un período de transición entre la profase y la metafase. Durante la prometafase, los microtúbulos del huso mitótico se unen a los cinetocoros de los cromosomas condensados. Los cinetocoros de las cromátidas hermanas están orientados en el lado opuesto de los cromosomas. Además, los cromosomas se mezclan hacia adelante y hacia atrás hasta que finalmente se alinean en la metafase. En esta etapa, las células han alcanzado la metafase.

Metafase

La metafase representa aproximadamente el 4% de la duración del ciclo celular. Durante la metafase, los cromosomas se alinean en el ecuador del huso, a medio camino entre los polos del huso. El plano de alineación de los cromosomas en la metafase se conoce como el placa de metafase. Es una línea imaginaria que es equidistante de los dos polos del centrosoma. línea El cinetocoro-microtúbulo unen cromátidas hermanas a los polos opuestos del huso.

Anafase

Es la etapa más corta de la mitosis. Durante la anafase, los cromosomas de la placa en metafase se dividen en sincronía y las cromátidas comienzan a migrar hacia el polo del huso. Este movimiento de los cromosomas provoca un acortamiento de los microtúbulos cromosómicos. La principal diferencia en la dinámica de los microtúbulos entre la metafase y la anafase es que las subunidades se agregan a los extremos positivos de los microtúbulos durante la metafase, mientras que las subunidades se pierden de los extremos positivos durante la anafase, lo que resulta en un acortamiento de las fibras cromosómicas.

Telofase

Esta es la etapa final de la mitosis. Durante la telofase, el cromosoma tiende a acumularse cerca de sus respectivos polos. El huso mitótico se desmonta, la envoltura nuclear se reforma y los cromosomas se desenrollan. Mientras tanto, la división del citoplasma comienza con la contracción del anillo contráctil.

Citocinesis

La citocinesis generalmente comienza justo cuando termina la mitosis, con una pequeña superposición. La célula se divide en dos células hijas mediante un proceso llamado citocinesis. Ocurre en el antiguo ecuador. Durante la citocinesis, el citoplasma de una sola célula se divide en dos células hijas. En la citocinesis, el aparato del huso se divide y transporta cromátidas duplicadas al citoplasma de las células hijas duplicadas. La citocinesis en las células vegetales es significativamente diferente de la de las células animales, en parte debido a la rigidez de las paredes de las células vegetales.


Agradecimientos

Las imágenes de microscopía electrónica de la figura 1 fueron amablemente proporcionadas por G. Pierron, Institut Gustave Roussy, Francia. I.V. y L.G. cuentan con el apoyo de la Ligue Nationale contre le Cancer y APO-SYS, respectivamente. G K. cuenta con el apoyo de la Ligue Nationale contre le Cancer (Equipes labellisée), la Agence Nationale pour la Recherche, la Comisión Europea (Active p53, Apo-Sys, ArtForce, ApopTrain y ChemoRes), Fondation pour la Recherche Médicale, Institut National du Cancer y Cancéropôle Ile -de-Francia.


La cariocinesis, también conocida como mitosis, se divide en una serie de fases (profase, prometafase, metafase, anafase y telofase) que dan como resultado la división del núcleo celular.

Figura ( PageIndex <1> ): Etapas del ciclo celular: La cariocinesis (o mitosis) se divide en cinco etapas: profase, prometafase, metafase, anafase y telofase. Las imágenes de la parte inferior se tomaron mediante microscopía de fluorescencia (de ahí el fondo negro) de células teñidas artificialmente con tintes fluorescentes: la fluorescencia azul indica ADN (cromosomas) y la fluorescencia verde indica microtúbulos (aparato de huso).

Durante la profase, la "primera fase", la envoltura nuclear comienza a disociarse en pequeñas vesículas. Los orgánulos membranosos (como el aparato de Golgi y el retículo endoplásmico) se fragmentan y se dispersan hacia la periferia de la célula. El nucleolo desaparece y los centrosomas comienzan a moverse hacia los polos opuestos de la célula. Los microtúbulos que eventualmente formarán el huso mitótico se extienden entre los centrosomas y los separan más a medida que las fibras de los microtúbulos se alargan. Las cromátidas hermanas comienzan a enrollarse con más fuerza con la ayuda de proteínas de condensación y se vuelven visibles bajo un microscopio óptico.

Durante la prometafase, la "primera fase de cambio", muchos procesos que comenzaron en la profase continúan avanzando. Los restos del fragmento de la envoltura nuclear. El huso mitótico continúa desarrollándose a medida que más microtúbulos se ensamblan y se estiran a lo largo de la antigua área nuclear. Los cromosomas se vuelven más condensados ​​y discretos. Cada cromátida hermana desarrolla una estructura de proteína llamada cinetocoro en la región centromérica. Las proteínas del cinetocoro atraen y se unen a los microtúbulos del huso mitótico.

Figura ( PageIndex <1> ): Cinetocoro y huso mitótico: Durante la prometafase, los microtúbulos del huso mitótico de los polos opuestos se unen a cada cromátida hermana en el cinetocoro. En anafase, la conexión entre las cromátidas hermanas se rompe y los microtúbulos tiran de los cromosomas hacia polos opuestos.

Durante la metafase, la "fase de cambio", todos los cromosomas están alineados en un plano llamado placa de metafase, o plano ecuatorial, a medio camino entre los dos polos de la célula. Las cromátidas hermanas todavía están fuertemente unidas entre sí por las proteínas cohesinas. En este momento, los cromosomas están condensados ​​al máximo.

Durante la anafase, la "fase ascendente", las proteínas cohesinas se degradan y las cromátidas hermanas se separan en el centrómero. Cada cromátida, ahora llamada cromosoma, es empujada rápidamente hacia el centrosoma al que está unido su microtúbulo. La célula se alarga visiblemente (forma ovalada) a medida que los microtúbulos polares se deslizan entre sí en la placa de metafase donde se superponen.

Durante la telofase, la "fase de quodistancia", los cromosomas alcanzan los polos opuestos y comienzan a descondensarse (desenredarse), relajándose en una configuración de cromatina. Los husos mitóticos se despolimerizan en monómeros de tubulina que se utilizarán para ensamblar componentes citoesqueléticos para cada célula hija. Se forman envolturas nucleares alrededor de los cromosomas y aparecen nucleosomas dentro del área nuclear.


Ciclo celular

Durante el desarrollo de tallo a completamente diferenciado, las células del cuerpo se dividen alternativamente (mitosis) y "parecen" estar en reposo (interfase). Esta secuencia de actividades que exhiben las células se denomina ciclo celular. Siga los eventos en todo el ciclo celular con la siguiente animación.

Conexiones

Interfase: La interfase, que a simple vista parece ser una etapa de reposo entre las divisiones celulares, es en realidad un período de actividades diversas. Esas actividades de interfase son indispensables para hacer posible la siguiente mitosis. La interfase generalmente dura al menos de 12 a 24 horas en el tejido de los mamíferos. Durante este período, la célula sintetiza constantemente ARN, produce proteínas y aumenta de tamaño. Al estudiar los eventos moleculares en las células, los científicos han determinado que la interfase se puede dividir en 4 pasos: Gap 0 (G0), Gap 1 (G1), fase S (síntesis), Gap 2 (G2).

Espacio 0 (G0): Hay momentos en que una célula dejará el ciclo y dejará de dividirse. Este puede ser un período de descanso temporal o más permanente. Un ejemplo de esto último es una célula que ha alcanzado una etapa final de desarrollo y ya no se dividirá (por ejemplo, una neurona).

Espacio 1 (G1): Las células aumentan de tamaño en Gap 1, producen ARN y sintetizan proteínas. Un importante mecanismo de control del ciclo celular activado durante este período (G1 Checkpoint) asegura que todo esté listo para la síntesis de ADN. (Haga clic en la animación de puntos de control, arriba).

Fase S: Para producir dos células hijas similares, se deben duplicar las instrucciones de ADN completas en la célula. La replicación del ADN ocurre durante esta fase S (síntesis).

Espacio 2 (G2): Durante la brecha entre la síntesis de ADN y la mitosis, la célula continuará creciendo y produciendo nuevas proteínas. Al final de esta brecha hay otro punto de control de control (punto de control G2) para determinar si la célula ahora puede proceder a ingresar a M (mitosis) y dividirse.

Mitosis o fase M: El crecimiento celular y la producción de proteínas se detienen en esta etapa del ciclo celular. Toda la energía de la célula se concentra en la compleja y ordenada división en dos células hijas similares. La mitosis es mucho más corta que la interfase, y dura quizás solo una o dos horas. Como en G1 y G2, hay un Checkpoint en medio de la mitosis (Metaphase Checkpoint) que asegura que la célula está lista para completar la división celular. Las etapas reales de la mitosis se pueden ver en Mitosis de células animales.

Las células cancerosas se reproducen con relativa rapidez en cultivo. En la CAM de células cancerosas, compare el tiempo que estas células pasan en interfase con el tiempo que tarda en producirse la mitosis.


La fase mitótica y la fase G0

Durante la fase mitótica de varios pasos, el núcleo celular se divide y los componentes celulares se dividen en dos células hijas idénticas.

Objetivos de aprendizaje

Describir los eventos que ocurren en las diferentes etapas de la mitosis.

Conclusiones clave

Puntos clave

  • Durante la profase, el núcleo desaparece, se forman fibras del huso y el ADN se condensa en cromosomas (cromátidas hermanas).
  • Durante la metafase, las cromátidas hermanas se alinean a lo largo del ecuador de la célula uniendo sus centrómeros a las fibras del huso.
  • Durante la anafase, las cromátidas hermanas se separan en el centrómero y el huso mitótico tira hacia los polos opuestos de la célula.
  • Durante la telofase, los cromosomas llegan a polos opuestos y se desenrollan en finas hebras de ADN, las fibras del huso desaparecen y reaparece la membrana nuclear.
  • La citocinesis es la división real de la membrana celular que las células animales se separan, mientras que las células vegetales forman una placa celular que se convierte en la nueva pared celular.
  • Las celdas entran en la G0 fase (inactiva) después de salir del ciclo celular cuando no se están preparando activamente para dividirse algunas células permanecen en G0 fase de forma permanente.

Términos clave

  • cariocinesis: (mitosis) la primera porción de la fase mitótica en la que tiene lugar la división del núcleo celular
  • centrosoma: un orgánulo cerca del núcleo en el citoplasma de la mayoría de los organismos que controla la organización de sus microtúbulos y da lugar al huso mitótico
  • citocinesis: la segunda parte de la fase mitótica en la que el citoplasma de una célula se divide después de la división del núcleo

La fase mitótica

La fase mitótica es un proceso de varios pasos durante el cual los cromosomas duplicados se alinean, separan y se mueven hacia dos nuevas células hijas idénticas. La primera porción de la fase mitótica se llama cariocinesis o división nuclear. La segunda parte de la fase mitótica, llamada citocinesis, es la separación física de los componentes citoplásmicos en las dos células hijas.

Cariocinesis (mitosis)

La cariocinesis, también conocida como mitosis, se divide en una serie de fases (profase, prometafase, metafase, anafase y telofase) que dan como resultado la división del núcleo celular.

Etapas del ciclo celular: La cariocinesis (o mitosis) se divide en cinco etapas: profase, prometafase, metafase, anafase y telofase. Las imágenes de la parte inferior se tomaron mediante microscopía de fluorescencia (de ahí el fondo negro) de células teñidas artificialmente con tintes fluorescentes: la fluorescencia azul indica ADN (cromosomas) y la fluorescencia verde indica microtúbulos (aparato de huso).

Durante la profase, la & # 8220primera fase & # 8221, la envoltura nuclear comienza a disociarse en pequeñas vesículas. Los orgánulos membranosos (como el aparato de Golgi y el retículo endoplásmico) se fragmentan y se dispersan hacia la periferia de la célula. El nucleolo desaparece y los centrosomas comienzan a moverse hacia los polos opuestos de la célula. Los microtúbulos que eventualmente formarán el huso mitótico se extienden entre los centrosomas y los separan más a medida que las fibras de los microtúbulos se alargan. Las cromátidas hermanas comienzan a enrollarse con más fuerza con la ayuda de proteínas de condensación y se vuelven visibles bajo un microscopio óptico.

Durante la prometafase, la & # 8220primera fase de cambio & # 8221, muchos procesos que comenzaron en la profase continúan avanzando. Los restos del fragmento de la envoltura nuclear. El huso mitótico continúa desarrollándose a medida que más microtúbulos se ensamblan y se estiran a lo largo de la antigua área nuclear. Los cromosomas se vuelven más condensados ​​y discretos. Cada cromátida hermana desarrolla una estructura de proteína llamada cinetocoro en la región centromérica. Las proteínas del cinetocoro atraen y se unen a los microtúbulos del huso mitótico.

Cinetocoro y huso mitótico: Durante la prometafase, los microtúbulos del huso mitótico de los polos opuestos se unen a cada cromátida hermana en el cinetocoro. En anafase, la conexión entre las cromátidas hermanas se rompe y los microtúbulos tiran de los cromosomas hacia polos opuestos.

Durante la metafase, la & # 8220 fase de cambio & # 8221, todos los cromosomas están alineados en un plano llamado placa de metafase, o plano ecuatorial, a medio camino entre los dos polos de la célula. Las cromátidas hermanas todavía están fuertemente unidas entre sí por las proteínas cohesinas. En este momento, los cromosomas están condensados ​​al máximo.

Durante la anafase, la & # 8220 fase ascendente & # 8221, las proteínas cohesinas se degradan y las cromátidas hermanas se separan en el centrómero. Cada cromátida, ahora llamada cromosoma, es empujada rápidamente hacia el centrosoma al que está unido su microtúbulo. La célula se alarga visiblemente (forma ovalada) a medida que los microtúbulos polares se deslizan entre sí en la placa de metafase donde se superponen.

Durante la telofase, la & # 8220 fase de distancia & # 8221, los cromosomas alcanzan los polos opuestos y comienzan a descondensarse (desenredarse), relajándose en una configuración de cromatina. Los husos mitóticos se despolimerizan en monómeros de tubulina que se utilizarán para ensamblar componentes citoesqueléticos para cada célula hija. Se forman envolturas nucleares alrededor de los cromosomas y aparecen nucleosomas dentro del área nuclear.

Citocinesis

La citocinesis, o "movimiento celular", es la segunda etapa principal de la fase mitótica durante la cual se completa la división celular mediante la separación física de los componentes citoplasmáticos en dos células hijas. La división no se completa hasta que los componentes de la célula se hayan distribuido y separado completamente en las dos células hijas. Aunque las etapas de la mitosis son similares para la mayoría de los eucariotas, el proceso de citocinesis es bastante diferente para los eucariotas que tienen paredes celulares, como las células vegetales.

En células como las animales, que carecen de paredes celulares, la citocinesis sigue al inicio de la anafase. Un anillo contráctil compuesto de filamentos de actina se forma justo dentro de la membrana plasmática en la placa de metafase anterior. Los filamentos de actina tiran del ecuador de la célula hacia adentro, formando una fisura. Esta fisura o & # 8220crack & # 8221 se llama surco de hendidura. El surco se profundiza a medida que el anillo de actina se contrae y finalmente la membrana se divide en dos.

Citocinesis: Durante la citocinesis en células animales, se forma un anillo de filamentos de actina en la placa de metafase. El anillo se contrae, formando un surco de hendidura, que divide la célula en dos. En las células vegetales, las vesículas de Golgi se fusionan en la placa de metafase anterior, formando un phragmoplast. Una placa celular formada por la fusión de las vesículas del phragmoplast crece desde el centro hacia las paredes celulares y las membranas de las vesículas se fusionan para formar una membrana plasmática que divide la célula en dos.

En las células vegetales, se debe formar una nueva pared celular entre las células hijas. Durante la interfase, el aparato de Golgi acumula enzimas, proteínas estructurales y moléculas de glucosa antes de romperse en vesículas y dispersarse por toda la célula en división. Durante la telofase, estas vesículas de Golgi se transportan en microtúbulos para formar un phragmoplast (una estructura vesicular) en la placa de metafase. Allí, las vesículas se fusionan y se fusionan desde el centro hacia las paredes celulares, esta estructura se llama placa celular. A medida que se fusionan más vesículas, la placa celular se agranda hasta que se fusiona con las paredes celulares en la periferia de la célula. Las enzimas utilizan la glucosa que se ha acumulado entre las capas de la membrana para construir una nueva pared celular. Las membranas de Golgi se convierten en partes de la membrana plasmática a ambos lados de la nueva pared celular.

GRAMO0 Fase

No todas las células se adhieren al patrón clásico del ciclo celular en el que una célula hija recién formada entra inmediatamente en las fases preparatorias de la interfase, seguida de cerca por la fase mitótica. Celdas en G0 fase no se están preparando activamente para dividirse. La célula se encuentra en una etapa de reposo (inactiva) que ocurre cuando las células salen del ciclo celular. Algunas células entran en G0 temporalmente hasta que una señal externa desencadena la aparición de G1. Otras células que nunca o rara vez se dividen, como el músculo cardíaco maduro y las células nerviosas, permanecen en G0 permanentemente.


¿Ocurre un cruce mitótico en G1? - biología

El ciclo celular tiene dos fases principales: la interfase (G0, G1, S, G2) y la fase mitótica (M).

El ciclo celular es una serie ordenada de eventos que involucran el crecimiento celular y la división celular que produce dos nuevas células hijas. Las células que se someten a división celular pasan por una serie de etapas de crecimiento, replicación y división del ADN programadas con precisión y cuidadosamente reguladas que producen dos células idénticas (clonadas).

Durante interfase, la célula crece y el ADN se replica. En la fase mitótica, el ADN replicado y el contenido citoplásmico se separan y la célula se divide.

Las etapas de la interfase y el ciclo celular: El ciclo celular consta de la interfase y la fase mitótica. Durante la interfase, la célula crece y el ADN nuclear se duplica. La interfase es seguida por la fase mitótica. Durante la fase mitótica, los cromosomas duplicados se segregan y distribuyen en núcleos hijos. El citoplasma generalmente también se divide, lo que resulta en dos células hijas.

GRAMO0 Fase

No todas las células pasan por la fase mitótica. Células en el G0 fase no se están preparando activamente para dividirse. La célula se encuentra en una etapa de reposo (inactiva) que ocurre cuando las células salen del ciclo celular. Algunas células entran en G0 temporalmente hasta que una señal externa desencadena la aparición de G 1. En esta fase, no se produce más replicación del ADN ni división celular. Las células que nunca o rara vez se dividen incluyen el músculo cardíaco maduro y las células nerviosas, y permanecen en G0 permanentemente.

GRAMO1 Fase (primer espacio)

La primera etapa de la interfase es la fase G 1 (primer espacio), la fase de crecimiento. Todas las células se someten a G 1. Aquí, la célula es bastante activa a nivel bioquímico. La célula crece y acumula los componentes básicos del ADN cromosómico y las proteínas asociadas, así como reservas de energía suficientes para completar la tarea de replicar cada cromosoma en el núcleo. Las células aumentan de tamaño y producen orgánulos.

La celda tiene dos opciones en este punto: dividir o no dividir. Entre la fase G 1 y S, la célula decide si quiere crecer.

Algunas células que no se dividen incluyen las células óseas y las células sanguíneas (no sufren mitosis). Estas células no pasan por S o G 2. Se detienen en G 1 o G 0.

Fase S (síntesis de ADN)

La fase de síntesis de la interfase es la más larga debido a la complejidad del material genético duplicado. La fase S es donde ocurre la replicación del ADN y los centriolos se replican. Los dos centrosomas dar lugar a la huso mitótico, el aparato que orquesta el movimiento de los cromosomas durante la mitosis. En el centro de cada célula animal, los centrosomas de las células animales se asocian con un par de objetos parecidos a varillas, el centriolos, que forman ángulos rectos entre sí. Los centríolos ayudan a organizar la división celular.

GRAMO2 Fase (segundo espacio)

En el G2 fase, la célula repone sus reservas de energía y sintetiza las proteínas necesarias para la manipulación cromosómica. Esta fase es donde la célula se prepara para la división. Aquí, la célula tiene el doble de ADN y vuelve a aumentar de tamaño. Algunos orgánulos celulares se duplican y el citoesqueleto se desmantela para proporcionar recursos para la fase mitótica. Puede haber crecimiento celular adicional durante G2.

Fase M

Después de la interfase, la célula entra en la fase mitótica de varios pasos, donde el núcleo celular se divide y los componentes celulares se dividen en dos células hijas idénticas.


Preguntas de práctica


Preparación oficial de MCAT (AAMC)

Paquete de preguntas sobre biología, vol. 1 Pasaje 4 Pregunta 22

Paquete de preguntas de biología, Vol 2. Pregunta 41

Paquete de preguntas de biología, Vol 2. Pasaje 17 Pregunta 111

Examen de práctica 1 Sección B / B Pasaje 8 Pregunta 40

Examen de práctica 4 Sección B / B Pregunta 59


Puntos clave

• Hay tres etapas de interfase: G1 (primer espacio), S (síntesis de nuevo ADN) y G2 (segundo espacio).

• Las células pasan la mayor parte de su vida en interfase, específicamente en la fase S donde se debe copiar el material genético.

• Algunas celdas que no se dividen o replican, las paradas en G1 o G0 G0 y G1 son a veces lo mismo.

• La célula crece y realiza funciones bioquímicas, como la síntesis de proteínas, en el G1 fase.

• Durante la fase S, tanto el ADN como los centriolos se replican.

• En el G2 fase, se repone la energía, se sintetizan nuevas proteínas y se produce un crecimiento adicional.

• Después de la interfase, sigue la mitosis.

interfase: la etapa en el ciclo de vida de una célula donde la célula crece y el ADN se replica

centrosoma: un orgánulo cerca del núcleo de una célula que contiene los centriolos (en las células animales) y a partir del cual se desarrollan las fibras del huso en la división celular.

huso mitótico: el aparato que orquesta el movimiento de los cromosomas durante la mitosis

inactivo: en un estado o período de inactividad o inactividad

centriolos: los principales centros que ayudan en la formación de fibra de microtúbulos


Cambios en la forma celular durante la mitosis

Los científicos del Centro de Biología Molecular de la Universidad de Heidelberg han obtenido nuevos conocimientos sobre el proceso de la mitosis en células de mamíferos. Researchers under the direction of Prof. Dr. Frauke Melchior, in collaboration with colleagues from Göttingen, Milan and Memphis, have succeeded in deciphering a heretofore unknown mechanism that plays a key role in cell shape changes during mitosis. They investigated the transient degradation of a protein that regulates specific structures of the mechanical scaffold of the cell, the actin cytoskeleton. The results of the research on this actin regulator were published in the journal Nature Cell Biology.

Equally dividing the chromosomes between two daughter cells during mitosis is a multi-step and precisely controlled process. After break-down of the cell nucleus and mitotic spindle formation, the chromosomes pull apart and travel towards the spindle poles. Two cell nuclei are then formed and the cell splits into two daughter cells. According to Prof. Melchior, it has long been known that the cell's actin cytoskeleton -- threadlike cellular structures made up of the structural protein actin -- is also a major regulating component of this process. Due to dynamic changes before, during and after the mitosis phase, the actin cytoskeleton contributes to the mechanical requirements for the symmetrical distribution of chromosomes to the two new daughter cells.

"We barely understand how and why the actin network of the cell changes, especially in the early phases of mitosis. Of particular interest is how cells assume a round shape when cell division starts and then flatten out again once it ends," explains Dr. Achim Werner, a key contributing member of Prof. Melchior's research group.

The Heidelberg researchers were now able to show that the transient degradation of an actin regulator in the cell's cytoskeleton, known as Eps8, plays an important role in the mitosis phase. The degradation of Eps8, which only appears to be a "stable" protein, is mediated by a little known Ubiquitin E3 ligase. "If you turn off this degradation mechanism, cell rounding is delayed and the early phases of mitosis slow down. If, however, there is too little Eps8 during the later phase of mitosis, the shape of the cell deforms markedly," continues Dr. Werner. Thus, precise control of Eps8 levels contributes to the structural changes that eukaryotic cells must undergo to distribute the genetic information correctly to the two daughter cells. "Our work once again demonstrates that controlled protein degradation is a critical component in the regulation of cellular processes," says Prof. Melchior.

The research was conducted within the framework of the DKFZ-ZMBH Alliance, the strategic cooperation between the German Cancer Research Center (DKFZ) and the Center for Molecular Biology of Heidelberg University (ZMBH). Contributors to the project included researchers from the Max Planck Institute for Biophysical Chemistry in Göttingen and the University Medical Center Göttingen, the FIRC Institute of Molecular Oncology (IFOM) in Milan and the University of Milan, and the Howard Hughes Medical Institute -- St. Jude Children's Research Hospital -- in Memphis.


Ver el vídeo: meiosis paso a paso (Septiembre 2022).


Comentarios:

  1. Ingel

    maravillosamente, muy buen mensaje

  2. Moogur

    Gracias por su apoyo, ¿cómo puedo agradecerle?

  3. Acis

    solo en manzana

  4. Daira

    En mi opinión no tienes razón. Discutámoslo. Escríbeme por PM, nos comunicamos.

  5. Hud

    Esta opción no me conviene. ¿Quizás hay más opciones?



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