Reproduccion Celular

Introducción

División celular

Las plantas y los animales están formados por miles de millones de células individuales organizadas en tejidos y órganos que cumplen funciones específicas. Todas las células de cualquier planta o animal han surgido a partir de una única célula inicial “el óvulo fecundado” por un proceso de división. El óvulo fecundado se divide y forma dos células hijas idénticas, cada una de las cuales contiene un juego de cromosomas idéntico al de la célula parental. Después cada una de las células hijas vuelve a dividirse de nuevo, y así continúa el proceso. Salvo en la primera división del óvulo, todas las células crecen hasta alcanzar un tamaño aproximado al doble del inicial antes de dividirse. En este proceso, llamado mitosis, se duplica el número de cromosomas (es decir, el ADN) y cada uno de los juegos duplicados se desplaza sobre una matriz de microtúbulos hacia un polo de la célula en división, y constituirá la dotación cromosómica de cada una de las dos células hijas que se forman.

Las células que constituyen los distintos tejidos de un organismo pluricelular suelen presentar diferencias muy notables en estructura y función. Las diferencias entre una célula nerviosa, una célula hepática y un eritrocito de un mamífero, por ejemplo, son tan extremas que cuesta creer que todas ellas contengan la misma información genética. Como todas las células de un animal o vegetal se forman a través de divisiones sucesivas de un único óvulo fecundado, casi todas ellas tienen la misma información genética. Se diferencian unas de otras porque sintetizan y acumulan juegos distintos de moléculas de ARN y proteínas sin alterar la secuencia del ADN. Este proceso, llamado diferenciación, se basa en la activación y desactivación selectiva de genes en una sucesión programada. Estos cambios orquestados de las características celulares suelen ser irreversibles, de modo que una célula nerviosa humana no puede transformarse en leucocito ni volver al estado de división rápida característico de las células embrionarias inmaduras de las que procede.

Uniones intercelulares

Para formar un organismo pluricelular, las células no sólo deben diferenciarse en tipos especializados, sino también unirse para constituir tejidos y órganos. Los organismos eucariotas han satisfecho esta necesidad de distintas formas a lo largo de la evolución. En las plantas superiores, las células no sólo se mantienen conectadas por puentes citoplásmicos llamados plasmodesmos, sino que además están aprisionadas en las cámaras rígidas de una especie de panal formado por paredes de celulosa que segregan las propias células (paredes celulares. En casi todos los animales, las células están unidas por una red laxa de grandes moléculas orgánicas extracelulares (la llamada matriz extracelular) y por adherencia entre membranas plasmáticas. A menudo, las uniones entre células permiten que éstas se dispongan en forma de capa pluricelular o epitelio. Las láminas epiteliales suelen formarse a partir del límite externo de los tejidos y órganos, y constituyen una barrera superficial que regula la entrada y salida de materiales.

Señales celulares

Durante el desarrollo del embrión, cada tipo de célula queda programada para responder de una forma concreta; por tanto, debe haber un sistema que haga circular mensajes o señales entre las células. La célula debe asimismo trabajar en armonía con el medio en que se encuentra; en un organismo pluricelular, esto significa colaborar con las células vecinas. La importancia de estos ‘controles sociales’ se hace aparente cuando fallan y la división celular se produce de forma descontrolada; se genera entonces un tumor canceroso. Las células coordinan sus numerosas actividades por medio de un sistema de señalización de reacciones que cumple una función comparable a la de la instalación eléctrica de un automóvil o el sistema nervioso de un animal de pequeñas dimensiones. Una serie de moléculas, en muchos casos producidas por otras células, actúan sobre receptores de la superficie celular que inician cascadas de reacciones bioquímicas dentro del citoplasma. Los cambios de concentración de determinados iones y moléculas regulan la actividad de las proteínas y la expresión de los genes.

El 14 de mayo, la revista científica Cell publicó un importante hallazgo en el campo de la biología celular: científicos del Centro Lineberger para el Estudio del Cáncer, perteneciente a la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, y de la Universidad Rockefeller de Nueva York han descubierto que los cromosomas de las células de los mamíferos terminan en forma de bucle.

Los cromosomas, que se encuentran en todas las células animales y vegetales, son estructuras cilíndricas que contienen ácido desoxirribonucleico (DNA, las moléculas de material genético que determinan las características y el desarrollo de un organismo). Los extremos de los cromosomas, llamados telómeros, contienen secuencias especiales de DNA.

Cuando un cromosoma se divide en dos o más fragmentos, cosa que puede ocurrir cuando una célula es expuesta a radiación u otro agente dañino, los mecanismos de reparación de la célula tratan de volver a conectar los extremos seccionados de los cromosomas. Si el cromosoma no se puede reparar, la célula se autodestruye, reduciendo el riesgo de que la información genética, peligrosa en potencia, se reproduzca.

Uno de los misterios que más han intrigado a los científicos es el de porqué las células no confundían los extremos seccionados con los telómeros a la hora de iniciar una respuesta de reparación o la autodestrucción. El estudio recién publicado parece dar la respuesta: los telómeros, que son sólo visibles a través de potentes microscopios electrónicos, terminan en estructuras en forma de bucle. Según el microbiólogo y coautor del estudio Jack Griffith, de la Universidad de Carolina del Norte, el bucle “disimula el extremo de DNA, manteniéndolo camuflado o escondido de los censores que inician la respuesta suicida de la célula”.

Los biólogos han explicado que el descubrimiento significa un importante avance en la comprensión de funciones celulares básicas, entre las que se incluye el envejecimiento y la muerte celular. Estudios previos sobre división celular, por ejemplo, han demostrado que cada vez que la célula se divide, sus telómeros se acortan hasta que, finalmente, la célula deja de subdividirse y muere. El nuevo hallazgo sugiere que tras un cierto número de divisiones, los telómeros

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